การควบคุมพลังของทรานซิสเตอร์ 2N3904 สำหรับการออกแบบวงจรที่มีประสิทธิภาพ

ที่ 2N3904 เป็นทรานซิสเตอร์ที่ใช้กันทั่วไปซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการใช้งานที่หลากหลายในการใช้ประโยชน์จากบทความนี้เราจะสำรวจโครงสร้างทางกายภาพของทรานซิสเตอร์ 2N3904 เรียนรู้เกี่ยวกับรูปแบบการเปลี่ยนคุณสมบัติพารามิเตอร์ทางเทคนิคและการกำหนดค่า PIN รวมถึงหลักการทำงานและแอปพลิเคชัน

2N3904 เป็นทรานซิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ไม่ต่อเนื่องที่เหมาะสำหรับการขยายพลังงานต่ำหรือแอปพลิเคชันการสลับมันทำจากวัสดุซิลิกอนและมาในแพ็คเกจ TO-92ผู้ให้บริการประจุส่วนใหญ่ในทรานซิสเตอร์ดังกล่าวเป็นอิเล็กตรอนดังนั้นพวกเขาจึงมีประจุลบเสมอสถานะของมันสามารถเปลี่ยนจากอคติย้อนกลับเป็นการส่งต่ออคติตามแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็ก (เช่น 0.7V) ที่ขั้วฐานเพื่อดำเนินการ

ส่วนประกอบนี้ได้รับการปรับแต่งสำหรับแอพพลิเคชั่นแรงดันไฟฟ้าต่ำและแรงดันไฟฟ้าระดับกลางซึ่งให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ด้วยความเร็วปานกลางมันทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบของทรานซิสเตอร์ 2N3906 โดยทั้งสองรุ่นได้รับการแนะนำโดย Motorola Semiconductor ในช่วงกลางทศวรรษ 1960มันสามารถเติมเต็มบทบาทของทั้งแอมพลิฟายเออร์และสวิตช์สามารถจัดการได้สูงถึง 100mA ของกระแสเมื่อใช้เป็นสวิตช์และบรรลุแบนด์วิดท์สูงสุด 100MHz เมื่อใช้เป็นเครื่องขยายเสียง

• BC549

• BC639

• S8050

- 2N2222

- 2n3904rlrag

- 2N3904RL1G

- 2N4401

- 2N3055

ทรานซิสเตอร์ 2N3904 ผลิตโดย Diotec Semiconductorบริษัท ก่อตั้งขึ้นในปี 2516 และมีสำนักงานใหญ่ในประเทศเยอรมนีพร้อมสาขาในเซี่ยงไฮ้บริษัท มีประสบการณ์มากกว่าสี่สิบปีในด้านการวิจัยและพัฒนาไดโอดและการผลิตและมุ่งมั่นที่จะให้บริการลูกค้าด้วยผลิตภัณฑ์ไดโอดคุณภาพสูงและผลิตภัณฑ์วงจรเรียงกระแสคุณภาพสูงผลิตภัณฑ์หลักของ Diotec ได้แก่ หลอดทีวี, Triodes, ไดโอดการกู้คืนที่เร็วเป็นพิเศษ, หลอดเซนเนอร์, ไดโอดกู้คืนที่รวดเร็ว, ไดโอด Schottky, ไดโอดเรียงกระแสสามัญและสะพานวงจรเรียงกระแส ฯลฯ ฯลฯ

รูปต่อไปนี้แสดงสัญลักษณ์รอยเท้าและการกำหนดค่า PIN ของทรานซิสเตอร์ 2N3904 ตามลำดับ

พิน 1 (emitter): ท่อระบายน้ำออกมาผ่าน emitter

พิน 2 (ฐาน): ควบคุมการให้น้ำหนักของทรานซิสเตอร์

พิน 3 (ตัวสะสม): กระแสกระแสผ่านตัวสะสม

•เสียงรบกวนต่ำ: เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการเสียงรบกวนสูงขึ้นเช่นวิทยุแอมพลิฟายเออร์เสียง ฯลฯ

• Good Voltage Gain: ทรานซิสเตอร์ประเภทนี้มีผลกำไรที่ดีเยี่ยมเมื่อตัวสะสมเชื่อมต่อกับฐานกระแสฐานจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญแต่เมื่อตัวสะสมเชื่อมต่อกับเทอร์มินัลภาคพื้นดินกระแสฐานจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

•แรงดันความอิ่มตัวต่ำ: แรงดันความอิ่มตัวของ 2N3904 มักจะต่ำกว่า 0.2Vคุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถแสดงการใช้พลังงานที่ต่ำกว่าในการสลับวงจร

•การขยายกระแสสูง: การขยายกระแสไฟฟ้ามักจะอยู่ระหว่าง 100 ถึง 300 ซึ่งสามารถขยายสัญญาณอินพุตเป็นสัญญาณเอาต์พุตที่ใหญ่กว่า

ทรานซิสเตอร์ 2N3904 ประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์สามระดับคือพื้นที่ตัวส่งสัญญาณพื้นที่ฐานและพื้นที่สะสมภูมิภาค emitter เป็นเซมิคอนดักเตอร์ N-type, ภูมิภาคฐานเป็นเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P และภูมิภาคนักสะสมเป็นเซมิคอนดักเตอร์ N-typeในกรณีที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าภายนอกใด ๆ 2N3904 อยู่ในสถานะปิดและทางแยก PN ระหว่างภูมิภาคตัวส่งสัญญาณและภูมิภาคฐานจะมีอคติไปข้างหน้าเพื่อป้องกันไม่ให้กระแสไหลอย่างไรก็ตามเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมถูกนำไปใช้กับฐานแรงดันไฟฟ้านี้จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าอคติไปข้างหน้าของทางแยก PN ในภูมิภาคฐานเพื่อไปถึงแรงดันไฟฟ้าทำลายทำให้การแยก PN กลายเป็นตัวนำในเวลานี้อิเล็กตรอนในภูมิภาคฐานจะถูกฉีดเข้าไปในภูมิภาคตัวส่งสัญญาณซึ่งก่อให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าในเวลาเดียวกันทางแยก PN ในพื้นที่สะสมยังคงมีอคติย้อนกลับซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้กระแสไหลผ่าน

พารามิเตอร์การ จำกัด เป็นองค์ประกอบสำคัญที่อธิบายถึงเงื่อนไขการใช้งานโดยประมาณของผลิตภัณฑ์เมื่อออกแบบผลิตภัณฑ์เรามักจะตั้งค่าเงื่อนไขการทำงานปกติและพยายามที่จะอยู่ห่างจากพารามิเตอร์สุดขั้วเหล่านี้เพราะแม้การเข้าใกล้พารามิเตอร์เหล่านี้อาจลดอายุการใช้งานของอุปกรณ์เราต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการใช้ทรานซิสเตอร์ภายในขอบเขตที่กำหนดเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปหรือความเสียหาย

•เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพัลส์: เป็นทรานซิสเตอร์ทั่วไปที่สามารถใช้ในการสร้างสัญญาณชีพจรในตัวจับเวลาและเครื่องกำเนิดความถี่มักจะใช้ร่วมกับส่วนประกอบอื่น ๆ เพื่อสร้างรูปคลื่นชีพจรที่จำเป็นต่าง ๆ

•สวิตช์: 2N3904 ยังสามารถใช้เป็นสวิตช์เพื่อควบคุมโหลดกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่หรือแรงดันไฟฟ้าสูงในวงจรดิจิตอลสามารถใช้ในการสร้างประตูตรรกะรวมถึงวงจรควบคุมสวิตช์

•วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า: 2N3904 สามารถใช้ในวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อควบคุมเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟนอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการสลับวงจรควบคุมเพื่อแปลงระดับแรงดันไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

•แอมพลิฟายเออร์: สามารถใช้ในการออกแบบวงจรแอมพลิฟายเออร์ประเภทต่าง ๆ รวมถึงแอมพลิฟายเออร์ตัวพิมพ์ใหญ่ทั่วไปแอมพลิฟายเออร์ตัวรวบรวมทั่วไปและแอมพลิฟายเออร์ฐานทั่วไปเพื่อขยายสัญญาณอ่อนแอที่สร้างโดยเซ็นเซอร์สำหรับการประมวลผลหรือการวัดที่ตามมา

•ผู้ติดตาม Collector: 2N3904 สามารถใช้เป็นผู้ติดตามนักสะสมซึ่งความต้านทานเอาต์พุตต่ำสามารถทำได้เพื่อให้สามารถขับรถได้เช่นมอเตอร์หรืออุปกรณ์ปัจจุบันสูงอื่น ๆ

ก่อนอื่นเราเลือกพารามิเตอร์ทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสมตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชันจริงเช่นการขยายปัจจุบันแรงดันไฟฟ้าอิ่มตัวกระแสสูงสุดของตัวรวบรวมสูงสุดและแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของตัวสะสมในการออกแบบวงจรเราวางทรานซิสเตอร์ 2N3904 ในตำแหน่งที่เหมาะสมและจัดวางองค์ประกอบอื่น ๆ อย่างสมเหตุสมผลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการส่งสัญญาณและลดการสูญเสียสัญญาณและสัญญาณรบกวน

วงจรอคติเป็นหนึ่งในข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการทำงานของทรานซิสเตอร์วงจรอคติที่ออกแบบมาอย่างดีสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของทรานซิสเตอร์เราสามารถเพิ่มประสิทธิภาพวงจรอคติได้โดยการปรับขนาดของตัวต้านทานอคติและใช้แหล่งกำเนิดกระแสคงที่

ต่อไปเราเชื่อมต่อสัญญาณอินพุตเข้ากับพินฐานของทรานซิสเตอร์ 2N3904 และตรวจสอบให้แน่ใจว่าแอมพลิจูดและช่วงความถี่ของสัญญาณอินพุตตรงตามข้อกำหนดของทรานซิสเตอร์

จากนั้นเราเชื่อมต่อพินตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ 2N3904 กับโหลดที่ส่งออกสัญญาณตรวจสอบให้แน่ใจว่าความต้านทานของโหลดตรงกับความต้านทานเอาต์พุตของทรานซิสเตอร์

อีกครั้งเราจัดหาแหล่งจ่ายไฟ DC ที่เหมาะสมสำหรับทรานซิสเตอร์ 2N3904 เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าในการดำเนินงานและปัจจุบันตรงตามข้อกำหนด

หลังจากเสร็จสิ้นการออกแบบวงจรและการเชื่อมต่อเราทำการทดสอบและการดีบักเพื่อให้แน่ใจว่าทรานซิสเตอร์ 2N3904 สามารถทำงานได้อย่างถูกต้องในวงจรและบรรลุตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่คาดหวัง

2N3904 เป็นทรานซิสเตอร์ NPN ที่ได้รับความนิยมอย่างมากซึ่งใช้เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์หรือแอมพลิฟายเออร์ที่สามารถจัดการได้ 200 mA (สูงสุดสัมบูรณ์) และความถี่สูงถึง 100 MHz เมื่อใช้เป็นเครื่องขยายเสียง

เซมิคอนดักเตอร์กลาง 2N3903 และ 2N3904 ชนิดคือทรานซิสเตอร์ซิลิคอน NPN ที่ออกแบบมาสำหรับแอมพลิฟายเออร์อเนกประสงค์ทั่วไปและแอปพลิเคชันการสลับ

2N3904 มีมูลค่าเพิ่ม 300;ค่านี้กำหนดความสามารถในการขยายของทรานซิสเตอร์ปริมาณสูงสุดของกระแสไฟฟ้าที่สามารถไหลผ่านพินตัวสะสมคือ 200mA ดังนั้นเราจึงไม่สามารถเชื่อมต่อโหลดที่ใช้มากกว่า 200mA โดยใช้ทรานซิสเตอร์นี้

2N3904 มีมูลค่าเพิ่ม 300;ค่านี้กำหนดความสามารถในการขยายของทรานซิสเตอร์ปริมาณสูงสุดของกระแสไฟฟ้าที่สามารถไหลผ่านพินตัวสะสมคือ 200mA ดังนั้นเราจึงไม่สามารถเชื่อมต่อโหลดที่ใช้มากกว่า 200mA โดยใช้ทรานซิสเตอร์นี้

ทรานซิสเตอร์ 2N3904 เป็นแอมป์และสวิตช์อเนกประสงค์ NPN ของ Silicon Epitaxial Planarช่วงไดนามิกที่มีประโยชน์ขยายไปถึง 100 mA เป็นสวิตช์และถึง 100 MHz เป็นเครื่องขยายเสียง