効果的な回路設計のための2N3904トランジスタのパワーを活用する

2N3904 さまざまなアプリケーションで電子回路で広く使用されている一般的に使用されるトランジスタです。この記事では、2N3904トランジスタの物理的構造を調査し、交換モデル、機能、技術パラメーター、ピン構成、および作業原則とアプリケーションについて学びます。

2N3904は、一般的な低電力増幅またはスイッチングアプリケーションに適した離散半導体トランジスタです。シリコン材料で作られており、92パッケージに入っています。このようなトランジスタ内の電荷キャリアのほとんどは電子であるため、常に負電荷を持っています。その状態は、逆端子の小さな電圧（0.7Vなど）に応じて逆バイアスから前方バイアスに変化する可能性があります。

このコンポーネントは、低電流、低電力、および中電圧アプリケーションに合わせて調整されており、中程度の速度で信頼性の高いパフォーマンスを提供します。これは、2N3906トランジスタを補完するものとして機能し、両方のモデルが1960年代半ばにMotorola Semiconductorによって導入されました。アンプとスイッチの両方の役割を果たすことができ、スイッチとして使用すると最大100mAの電流を管理し、アンプとして使用すると100MHzの最大帯域幅を達成できます。

•BC549

•BC639

•S8050

• 2N2222

• 2N3904RLRAG

• 2N3904RL1G

• 2N4401

• 2N3055

2N3904トランジスタは、Diotec半導体によって製造されています。同社は1973年に設立され、ドイツに本社があり、上海に支部があります。同社は、ダイオードR＆Dと製造業で40年以上の経験があり、顧客に専門的で高品質のダイオードおよび整流器製品を提供することに取り組んでいます。Diotecの主な製品には、TVSチューブ、トリオード、超高速回復ダイオード、ツェナーチューブ、高速回復ダイオード、ショットキーダイオード、通常の整流器ダイオード、整流器ブリッジなどがあります。

次の図は、それぞれ2N3904トランジスタのシンボル、フットプリント、ピン構成を示しています。

ピン1（エミッター）：電流はエミッタを介して排出します

ピン2（ベース）：トランジスタのバイアスを制御する

ピン3（コレクター）：電流がコレクターを介して流れます

•低ノイズ：ラジオ、オーディオアンプなど、より高いノイズ要件を持つアプリケーションに適しています。

•良好な電圧ゲイン：このタイプのトランジスタは優れたゲインを持っています。コレクターがベースに接続されると、ベース電流が大幅に増加します。しかし、コレクターが地上端子に接続されている場合、ベース電流は大幅に減少します。

•低飽和電圧：2N3904の飽和電圧は通常0.2V未満です。この機能により、回路のスイッチングでエネルギー消費量が少ないことが示されます。

•高電流増幅：その電流増幅は通常100〜300であり、入力信号をより大きな出力信号に増幅できます。

2N3904トランジスタは、3つのレベルの半導体材料、つまりエミッターエリア、ベースエリア、コレクター領域で構成されています。エミッター領域はN型半導体であり、ベース領域はP型半導体であり、コレクター領域はN型半導体です。外部電圧がない場合、2N3904は閉じた状態にあり、エミッタ領域とベース領域の間のPN接合部は前方偏りであり、電流が流れないようにします。ただし、適切な電圧がベースに適用されると、この電圧により、ベース領域のPN接合部の前方バイアス電圧が破壊電圧に到達し、PN接合部が導電性になります。この時点で、基本領域の電子がエミッタ領域に注入され、電流の流れが形成されます。同時に、コレクター領域のPN接合部は逆偏見のままであるため、電流が流れるのを防ぐのに役立ちます。

制限パラメーターは、製品のおおよその使用条件を説明する重要な要素です。製品を設計するときは、通常、通常の動作条件を設定し、これらのパラメーターに近づくことでもデバイスの寿命を減らす可能性があるため、これらの極端なパラメーターから離れようとします。過熱や損傷を防ぐために、トランジスタが指定された制限内で使用されるようにする必要があります。

•パルスジェネレーター：これは、パルス信号を生成するために使用できる一般的なトランジスタです。タイマーと周波数ジェネレーターでは、他のコンポーネントと組み合わせて使用するために、さまざまな必要なパルス波形を生成することがよくあります。

•スイッチ：2N3904は、大きな電流または高電圧荷重を制御するためのスイッチとしても使用できます。デジタルサーキットでは、ロジックゲートの構築やスイッチ制御回路に使用できます。

•電圧レギュレータ回路：2N3904を電圧供給の電源出力を調整するために、電圧レギュレータ回路で使用できます。また、電圧レベルを効率的に変換するために、レギュレータ回路の切り替えにも使用できます。

•アンプ：コモンエミッターアンプ、共通収集器アンプ、共通ベースアンプなど、さまざまな種類の増幅回路を設計して、後続の処理または測定のためにセンサーによって生成された弱い信号を増幅するために使用できます。

•コレクターフォロワー：2N3904は、モーターやその他の高電流デバイスなどの駆動負荷を可能にするために、低出力インピーダンスを実現できるコレクターフォロワーとして使用できます。

最初に、電流増幅、飽和電圧、最大コレクター電流、最大コレクター - エミッター電圧などの実際のアプリケーション要件に基づいて、適切なトランジスタパラメーターを選択します。回路設計では、2N3904トランジスタを適切な位置に配置し、他のコンポーネントを合理的にレイアウトして、信号伝送パスを最適化し、信号の損失と干渉を減らします。

バイアス回路は、トランジスタの動作の前提条件の1つです。適切に設計されたバイアス回路は、トランジスタのパフォーマンスと効率を向上させることができます。バイアス抵抗器のサイズを調整し、一定の電流源を使用することにより、バイアス回路を最適化できます。

次に、入力信号を2N3904トランジスタのベースピンに接続し、入力信号の振幅と周波数範囲がトランジスタの仕様を満たしていることを確認します。

次に、2N3904トランジスタのコレクターピンを、信号を出力する負荷に接続し、負荷のインピーダンスがトランジスタの出力インピーダンスと一致することを確認します。

繰り返しますが、2N3904トランジスタに適したDC電源を提供して、その動作電圧と電流が仕様を満たすことを確認します。

回路の設計と接続を完了した後、テストとデバッグを実行して、2N3904トランジスタが回路で適切に機能し、期待されるパフォーマンスインジケーターを実現できるようにします。

2N3904は非常に人気のあるNPNトランジスタで、アンプとして使用すると、200 Ma（絶対最大）と100 MHzの周波数を処理できる単純な電子スイッチまたはアンプとして使用されます。

中央半導体2N3903および2N3904タイプは、汎用アンプおよびスイッチングアプリケーション向けに設計されたNPNシリコントランジスタです。

2N3904のゲイン値は300です。この値は、トランジスタの増幅容量を決定します。コレクターピンを流れる可能性のある電流の最大量は200mAであるため、このトランジスタを使用して200mA以上を消費する負荷を接続することはできません。

2N3904のゲイン値は300です。この値は、トランジスタの増幅容量を決定します。コレクターピンを流れる可能性のある電流の最大量は200mAであるため、このトランジスタを使用して200mA以上を消費する負荷を接続することはできません。

2N3904トランジスタは、シリコンエピタキシャル平面NPN汎用アンプとスイッチです。有用なダイナミックレンジは、スイッチとして100 MA、アンプとして100 MHzに拡張されます。