Полупроводниковый триод 2N3904 зарубежного производства относится к классу маломощных биполярных кремниевых транзисторов структуры NPN. В качестве комплементарной пары рекомендуется элемент 2N3906, выполненный по противоположной структуре.
Особенности транзистора 2N3904
Особенности полупроводникового прибора производители упоминают в datasheet в разделе Features. Применительно к 2N3904 этот раздел в документации часто отсутствует, а если он есть, то в нем содержатся общие фразы. Тем не менее, при изучении параметров триода обращают на себя внимание характеристики:
- Высокий для данного класса уровень рассеиваемой мощности.
- Низкое значение напряжения насыщения коллектор-эмиттер.
- Низкие токи утечки через полупроводниковые переходы.
Кроме того, на область применения влияют высокая граничная рабочая частота и низкая входная ёмкость транзистора.
Еще одно достоинство транзистора, редко упоминаемое на словах, но доступное при изучении графических зависимостей – высокая линейность коэффициента передачи тока в зависимости от тока коллектора.
Параметры полупроводникового триода
Характеристики транзистора 2N3904, приведенные в таблице, измеряются при температуре +25 град.С. Если условия тестирования отличаются, это оговаривается отдельно.
| Параметр | Значение | Размерность | ||
|---|---|---|---|---|
| Предельные характеристики | ||||
| Разность потенциалов коллектор-база (Vcbo) | 60 | вольт пост. | ||
| Разность потенциалов коллектор-эмиттер (Vceo) | 40 | вольт пост. | ||
| Разность потенциалов эмиттер-база (Vebo) | 6 | вольт | ||
| Ток коллектора продолжительный (Ic) | 200 | миллиампер пост. | ||
| Ток базы (Ib) | 5 | миллиампер пост. | ||
| Предельная рассеиваемая мощность (Pd) | 625 | милливатт | ||
| Предельная рассеиваемая мощность (Pd) при Ткорпуса=25 град.С | 1,5 | ватт | ||
| Температура эксплуатации и хранения (Tj и Tstg) | минус 55..+150 | град.С | ||
| OFF характеристики | ||||
| Параметр | Значение | Размерность | Условия измерения | |
| Разность потенциалов пробоя коллектор-эмиттер (Vbr(ceo)) | не менее 40 | вольт | Ic=1 mAdc,
Ib=0 |
|
| Разность потенциалов пробоя коллектор-база (Vbr(cbo)) | не менее 60 | вольт | Ic=10 uAdc,
Ie=0 |
|
| Разность потенциалов пробоя эмиттер-база (Vbr(ebo)) | не менее 6 | вольт | Ie=10 uAdc,
Ic=0 |
|
| Обратный ток базы (Ibl) | не более 50 | наноампер | Vce=30 Vdc,
Veb=3 Vdc |
|
| Обратный ток коллектора (Icex) | не более 50 | наноампер | Vce=30 Vdc,
Veb=3 Vdc |
|
| ON характеристики | ||||
| Напряжение насыщения коллектор-эмиттер (Vce (sat)) | не более 0,2 | вольт | Ic=10 mAdc,
Ib=1 mAdc |
|
| не более 0,3 | вольт | Ic=50 mAdc,
Ib=5 mAdc |
||
| Напряжение насыщения база-эмиттер (Vbe (sat)) | 0,65..0,85 | вольт | Ic=10 mAdc,
Ib=1 mAdc |
|
| не более 0,95 | вольт | Ic=50 mAdc,
Ib=5 mAdc |
||
| Характеристики в режиме малого сигнала | ||||
| Частота единичного усиления | не менее 300 | мегагерц | ||
| Выходная емкость (Cobo) | не более 4 | пикофарад | Vcb= 5 Vdc,
Ie=0, f=1 MHz |
|
| Входная емкость (Cibo) | не более 8 | пикофарад | Veb= 0,5 Vdc,
Iс=0, f=1 MHz |
|
| Входной импеданс (hie) | 1..10 | килоом | Vce= 10 Vdc,
Iс=1 mAdc, f=1 кHz |
|
| Уровень собственных шумов (NF) | не более 5 | децибел | Vce= 5 Vdc,
Iс=0,1 mAdc, f=1 кHz, Rs=1 кОм |
|
| Характеристики переключения | ||||
| Время задержки включения (td) | в пределах 35 | наносекунд | Vcc=3 Vdc,
Vbe=0,5 Vdc, Ic= 10 mAdc, Ib1=1 mAdc |
|
| Время нарастания тока (tr) | в пределах 35 | |||
| Время задержки выключения (ts) | в пределах 200 | наносекунд | Vcc=3 Vdc,
Ic= 10 mAdc, Ib1=Ib2=1 mAdc |
|
| Время спада тока (tf) | в пределах 50 | |||
При повышении температуры окружающей среды выше +25 град. С предельная допустимая мощность рассеяния уменьшается на 5 милливатт на каждый градус. При повышении температуры корпуса транзистора выше +25 град. С предельная допустимая мощность рассеяния уменьшается на 12 милливатт на каждый градус.
Корпус, цоколевка и маркировка
Транзистор 2N3904 выпускается в стандартном для данного класса приборов пластиковом корпусе TO-92. Выводы проволочные, гибкие. Существует две модификации – с прямыми выводами и с изогнутыми. На электрических параметрах и распиновке это никак не сказывается, но при разработке печатной платы или при замене прибора этот факт надо учитывать.
Еще одним отличием модификаций корпусов является различный вид упаковки и возможное количество элементов в упаковке. Это может иметь значение при оптовом заказе.
В качестве маркировки на переднюю часть корпуса (срез) наносится полное наименовании прибора. На свободном месте располагают дополнительные сведения – дата и локализация выпуска, отсутствие вредных веществ и т.п.
Аналоги транзистора
Заменить 2N3904 другим транзистором несложно – среди его характеристик нет ничего сверхординарного. Подойдут зарубежные элементы:
- BC547 (если требуемый ток коллектора не превышает 100 мА);
- BC636;
- BC639;
- 2N2222A;
- 2N2222;
- 2N2369 (KTN2369);
- 2N3055;
- 2N3906;
- 2SC5200
Перед заменой рекомендуется изучить даташит, обращая внимание не столько на электрические параметры, сколько на цоколевку. Она может отличаться, несмотря на то, что все эти элементы выпускаются в корпусе TO-92.
Из российских аналогов подойдет КТ6137А – триод 2N3904 является для него прототипом. Если не требуется высокое значение h21э, заменой может служить КТ375А, а если напряжение в цепи не превышает 30 вольт, можно использовать КТ375Б. Следует иметь в виду, что эти российские приборы менее доступны, чем зарубежные аналоги.
Производители в технической документации не ограничивают область применения триода, ограничиваясь общими фразами. Параметры 2N3904 позволяют использовать его как в ключевом, так и в усилительном режиме. В качестве ключа транзистор позволяет коммутировать слаботочные низковольтные нагрузки, а в качестве усилителя работать не только с аудиосигналами, но и с сигналами на радиочастотах. Можно применять 2N3904 в любом качестве, характерном для этого класса приборов. Сектор использования ограничивается только предельными параметрами.
