تسخير قوة الترانزستور 2N3904 لتصميم الدوائر الفعال

ال 2N3904 هو ترانزستور شائع الاستخدام يستخدم على نطاق واسع في الدوائر الإلكترونية لمجموعة متنوعة من التطبيقات.للاستفادة بشكل أفضل من ذلك ، في هذه المقالة ، سوف نستكشف الهيكل المادي للترانزستور 2N3904 ، والتعرف على نماذج الاستبدال والميزات والمعلمات التقنية وتكوين دبوس ، وكذلك مبدأ العمل والتطبيقات.

2N3904 عبارة عن ترانزستور منفصل أشباه الموصلات مناسب للتضخيم أو تبديل الطاقة المنخفضة الأغراض للأغراض العامة.وهي مصنوعة من مواد السيليكون وتصل إلى 92 حزمة.معظم حاملات الشحن في مثل هذه الترانزستورات هي الإلكترونات ، لذلك لديهم دائمًا شحنة سالبة.يمكن أن تتغير حالتها من التحيز العكسي إلى التحيز إلى الأمام وفقًا لجهد صغير (مثل 0.7 فولت) في المحطة الأساسية للقيام به.

تم تصميم هذا المكون لتطبيقات الجهد المتوسطة والمتوسطة للتيار المنخفض والمتوسط ​​، مما يوفر أداءً موثوقاً بسرعات معتدلة.إنه بمثابة تكملة لترانزستور 2N3906 ، حيث تم تقديم كلا النموذجين بواسطة أشباه موتورولا في منتصف الستينيات.يمكن أن يؤدي ذلك إلى أدوار كل من مكبر الصوت ومفتاح ، قادر على إدارة ما يصل إلى 100mA من التيار عند استخدامه كمحول وتحقيق عرض نطاق عرض أقصى قدره 100 ميجا هرتز عند استخدامه كمكبر للصوت.

• BC549

• BC639

• S8050

• 2N2222

• 2N3904RLRAG

• 2N3904RL1G

• 2N4401

• 2N3055

يتم تصنيع الترانزستور 2N3904 بواسطة أشباه الموصلات Diotec.تأسست الشركة في عام 1973 ومقرها في ألمانيا مع فرع في شنغهاي.تتمتع الشركة بأكثر من أربعين عامًا من الخبرة في البحث والتطوير في الصمام الثنائي والتصنيع وتلتزم بتزويد العملاء بمنتجات صمام ثنائي ومقوم عالي الجودة.تشمل منتجات Diotec الرئيسية أنابيب أجهزة التلفزيون ، والثلاثيات ، وثنائيات الاسترداد فائقة السرعة ، وأنابيب Zener ، وثنائيات الاسترداد السريعة ، والثنائيات Schottky ، وثنائيات المقوم العادية وجسور المقوم ، وما إلى ذلك ، إلخ.

يوضح الشكل التالي الرمز ، البصمة ، وتكوين دبوس للترانزستور 2N3904 على التوالي.

دبوس 1 (باعث): المصارف الحالية من خلال باعث

دبوس 2 (قاعدة): يتحكم في تحيز الترانزستور

دبوس 3 (جامع): التدفقات الحالية من خلال جامع

• ضوضاء منخفضة: إنها مناسبة للتطبيقات ذات متطلبات الضوضاء الأعلى ، مثل أجهزة الراديو ، ومكبرات الصوت الصوتي ، إلخ.

• كسب الجهد الجيد: هذا النوع من الترانزستور له مكسب ممتاز.عندما يتم توصيل جامع القاعدة ، يزداد التيار الأساسي بشكل كبير.ولكن عندما يتم توصيل المجمع بمحطة الأرض ، يتم تقليل التيار الأساسي بشكل كبير.

• جهد التشبع المنخفض: عادةً ما يكون جهد تشبع 2N3904 أقل من 0.2 فولت.تتيح لها هذه الميزة إظهار استهلاك الطاقة أقل في دوائر التبديل.

• تضخيم تيار عالي: عادة ما يكون تضخيمه الحالي ما بين 100 و 300 ، مما يمكن أن يضخّم إشارة الدخل إلى إشارة إخراج أكبر.

يتكون الترانزستور 2N3904 من ثلاثة مستويات من مواد أشباه الموصلات ، وهي منطقة باعث ، ومنطقة القاعدة ، ومنطقة جامع.منطقة باعث هي أشباه الموصلات من النوع N ، والمنطقة الأساسية هي أشباه الموصلات من النوع P ، ومنطقة جامع هي أشباه الموصلات من نوع N.في حالة عدم وجود أي جهد خارجي ، يكون 2N3904 في حالة مغلقة ، وتقاطع PN بين منطقة باعث ومنطقة القاعدة متحيزة إلى الأمام ، مما يمنع التيار من التدفق.ومع ذلك ، عندما يتم تطبيق الجهد المناسب على القاعدة ، فإن هذا الجهد سيؤدي إلى جهد التحيز الأمامي لتقاطع PN في المنطقة الأساسية للوصول إلى جهد التدمير ، مما يتسبب في أن يصبح تقاطع PN موصلًا.في هذا الوقت ، سيتم حقن الإلكترونات في المنطقة الأساسية في منطقة باعث ، وتشكيل تدفق تيار.في الوقت نفسه ، يظل تقاطع PN في منطقة جامع متحيزًا عكسيًا ، مما يساعد على منع التدفق من خلاله.

الحد من المعلمات هي عناصر رئيسية تصف شروط الاستخدام التقريبية للمنتج.عند تصميم المنتجات ، عادةً ما نضع ظروف التشغيل العادية ونحاول الابتعاد عن هذه المعلمات القصوى لأنه حتى الاقتراب من هذه المعلمات قد يقلل من عمر الجهاز.يجب أن نضمن استخدام الترانزستورات ضمن حدود محددة لمنع ارتفاع درجة الحرارة أو الضرر.

• مولد النبض: إنه ترانزستور شائع يمكن استخدامه لإنشاء إشارات النبض.في أجهزة ضبط الوقت ومولدات التردد ، غالبًا ما يتم استخدامه بالاقتران مع المكونات الأخرى لإنشاء أشكال موجة نبض مختلفة مطلوبة.

• التبديل: يمكن أيضًا استخدام 2N3904 كمفتاح للتحكم في أحمال الجهد الكبيرة أو العالية.في الدوائر الرقمية ، يمكن استخدامه في بناء بوابات منطقية ، وكذلك دوائر التحكم في التبديل.

• دوائر منظم الجهد: يمكن استخدام 2N3904 في دوائر منظم الجهد لتنظيم ناتج الجهد لمصدر الطاقة.يمكن استخدامه أيضًا في دوائر التبديل لتحويل مستويات الجهد بكفاءة.

• مكبر للصوت: يمكن استخدامه لتصميم أنواع مختلفة من دوائر التضخيم ، بما في ذلك مضخمات الجبال المشتركة ، ومكبرات الصوت المجمع المشترك ، ومكبرات الصوت القاعدة المشتركة ، لتضخيم الإشارات الضعيفة التي تم إنشاؤها بواسطة أجهزة استشعار للمعالجة أو القياس اللاحق.

• Collector Follower: يمكن استخدام 2N3904 كأتباع جامع يمكن من خلاله تحقيق مقاومة الإخراج المنخفضة لتمكين أحمال القيادة مثل المحركات أو الأجهزة الحالية العالية الأخرى.

أولاً ، نختار معلمات الترانزستور المناسبة استنادًا إلى متطلبات التطبيق الفعلية ، مثل التضخيم الحالي ، وجهد التشبع ، والحد الأقصى لتيار جامع ، وجهد العمود الفقري القصوى.في تصميم الدائرة ، نضع الترانزستور 2N3904 في الموضع المناسب وتخطيط مكونات أخرى بعقلانية لتحسين مسار نقل الإشارة وتقليل فقدان الإشارة وتداخلها.

دائرة التحيز هي واحدة من المتطلبات المسبقة لتشغيل الترانزستور.يمكن لدائرة التحيز المصممة جيدًا تحسين أداء وكفاءة الترانزستور.يمكننا تحسين دائرة التحيز عن طريق ضبط حجم المقاوم التحيز واستخدام مصدر تيار ثابت.

بعد ذلك ، نقوم بتوصيل إشارة الدخل بالدانس الأساسي للترانزستور 2N3904 والتأكد من أن نطاق سعة إشارة الإدخال ونطاق التردد تلبي مواصفات الترانزستور.

ثم نقوم بتوصيل دبوس التجميع في الترانزستور 2N3904 بالحمل الذي يخرج الإشارة ، مع التأكد من أن مقاومة الحمل تتطابق مع مقاومة الإخراج للترانزستور.

مرة أخرى ، نحن نقدم مصدرًا مناسبًا لتوفير طاقة DC للترانزستور 2N3904 للتأكد من أن جهد التشغيل والتيار تلبي المواصفات.

بعد الانتهاء من تصميم الدوائر والاتصالات ، نقوم بإجراء الاختبار وتصحيح الأخطاء للتأكد من أن الترانزستور 2N3904 يمكن أن يعمل بشكل صحيح في الدائرة وتحقيق مؤشرات الأداء المتوقعة.

2N3904 عبارة عن ترانزستور NPN شائع للغاية يتم استخدامه كمفتاح أو مضخم إلكتروني بسيط يمكنه التعامل مع 200 مللي أمبير (الحد الأقصى المطلق) والترددات التي تصل إلى 100 ميغاهيرتز عند استخدامها كضخم.

أنواع أشباه الموصلات المركزية 2N3903 و 2N3904 هي ترانزستورات سيليكون NPN مصممة لتطبيقات التحويل والتبديل للأغراض العامة.

2N3904 لديه قيمة ربح 300 ؛تحدد هذه القيمة سعة تضخيم الترانزستور.الحد الأقصى لمقدار التيار الذي يمكن أن يتدفق عبر دبوس جامع هو 200 مللي أمبير ، وبالتالي لا يمكننا توصيل الأحمال التي تستهلك أكثر من 200mA باستخدام هذا الترانزستور.

2N3904 لديه قيمة ربح 300 ؛تحدد هذه القيمة سعة تضخيم الترانزستور.الحد الأقصى لمقدار التيار الذي يمكن أن يتدفق عبر دبوس جامع هو 200 مللي أمبير ، وبالتالي لا يمكننا توصيل الأحمال التي تستهلك أكثر من 200mA باستخدام هذا الترانزستور.

ترانزستور 2N3904 عبارة عن مكبر للصوت ومتحول للأغراض العامة للأغراض العامة.يمتد النطاق الديناميكي المفيد إلى 100 مللي أمبير كمفتاح و 100 ميغاهيرتز كمكبر للصوت.