Khai thác sức mạnh của bóng bán dẫn 2N3904 để thiết kế mạch hiệu quả

Các 2N3904 là một bóng bán dẫn thường được sử dụng được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử cho nhiều ứng dụng.Để sử dụng nó tốt hơn, trong bài viết này, chúng tôi sẽ khám phá cấu trúc vật lý của bóng bán dẫn 2N3904, tìm hiểu về các mô hình thay thế, tính năng, thông số kỹ thuật và cấu hình pin, cũng như nguyên tắc làm việc và ứng dụng của nó.

2N3904 là một bóng bán dẫn bán dẫn rời rạc phù hợp cho các ứng dụng khuếch đại hoặc chuyển đổi công suất thấp mục đích chung.Nó được làm bằng vật liệu silicon và đi kèm với gói 92.Hầu hết các chất mang điện tích trong các bóng bán dẫn như vậy là các electron, vì vậy chúng luôn có điện tích âm.Trạng thái của nó có thể thay đổi từ độ lệch ngược thành sai lệch chuyển tiếp theo một điện áp nhỏ (chẳng hạn như 0,7V) tại thiết bị đầu cuối cơ sở để tiến hành.

Thành phần này được điều chỉnh cho các ứng dụng điện áp thấp, công suất thấp và trung bình, cung cấp hiệu suất đáng tin cậy ở tốc độ vừa phải.Nó phục vụ như một sự bổ sung cho bóng bán dẫn 2N3906, với cả hai mô hình đã được giới thiệu bởi bộ bán dẫn Motorola vào giữa những năm 1960.Nó có thể hoàn thành vai trò của cả bộ khuếch đại và công tắc, có khả năng quản lý tới 100mA dòng điện khi được sử dụng làm công tắc và đạt được băng thông tối đa 100 MHz khi được sử dụng làm bộ khuếch đại.

• BC549

• BC639

• S8050

• 2N2222

• 2n3904rlrag

• 2N3904RL1G

• 2N4401

• 2N3055

Transitor 2N3904 được sản xuất bởi bộ bán dẫn Diotec.Công ty được thành lập vào năm 1973 và có trụ sở tại Đức với một chi nhánh ở Thượng Hải.Công ty có hơn bốn mươi năm kinh nghiệm trong R & D diode và sản xuất và cam kết cung cấp cho khách hàng các sản phẩm diode và chỉnh lưu chất lượng cao, chuyên nghiệp.Các sản phẩm chính của Diotec bao gồm ống TVS, bộ ba, điốt phục hồi cực nhanh, ống zener, điốt phục hồi nhanh, điốt Schottky, điốt chỉnh lưu thông thường và cầu chỉnh lưu, v.v.

Hình dưới đây cho thấy biểu tượng, dấu chân và cấu hình pin của bóng bán dẫn 2N3904 tương ứng.

Chân 1 (phát): hiện tại thoát ra qua bộ phát

Chân 2 (cơ sở): Kiểm soát sự thiên vị của bóng bán dẫn

PIN 3 (Bộ sưu tập): Dòng chảy hiện tại thông qua Bộ thu thập

• Tiếng ồn thấp: Nó phù hợp cho các ứng dụng có yêu cầu tiếng ồn cao hơn, chẳng hạn như radio, bộ khuếch đại âm thanh, v.v.

• Tăng điện áp tốt: Loại bóng bán dẫn này có mức tăng tuyệt vời.Khi bộ thu được kết nối với cơ sở, dòng cơ sở tăng đáng kể.Nhưng khi bộ thu được kết nối với thiết bị đầu cuối mặt đất, dòng cơ sở sẽ giảm đáng kể.

• Điện áp bão hòa thấp: Điện áp bão hòa 2N3904 thường thấp hơn 0,2V.Tính năng này cho phép nó thể hiện mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn trong các mạch chuyển đổi.

• khuếch đại dòng điện cao: khuếch đại dòng điện của nó thường nằm trong khoảng từ 100 đến 300, có thể khuếch đại tín hiệu đầu vào thành tín hiệu đầu ra lớn hơn.

Transitor 2N3904 bao gồm ba cấp độ của vật liệu bán dẫn, cụ thể là khu vực phát, khu vực cơ sở và khu vực thu thập.Vùng phát là một chất bán dẫn loại N, vùng cơ sở là một chất bán dẫn loại P và vùng thu thập là một chất bán dẫn loại N.Trong trường hợp không có bất kỳ điện áp bên ngoài nào, 2N3904 ở trạng thái khép kín và điểm nối PN giữa vùng phát và vùng cơ sở bị sai lệch về phía trước, ngăn chặn dòng điện chảy.Tuy nhiên, khi một điện áp thích hợp được áp dụng cho đế, điện áp này sẽ khiến điện áp sai lệch phía trước của đường giao nhau PN trong vùng cơ sở đạt đến điện áp phá hủy, khiến đường nối PN trở nên dẫn điện.Tại thời điểm này, các electron trong khu vực cơ sở sẽ được tiêm vào vùng phát, tạo thành một dòng chảy.Đồng thời, ngã ba PN trong khu vực thu thập vẫn bị sai lệch ngược, giúp ngăn chặn dòng điện chảy qua nó.

Các tham số giới hạn là các yếu tố chính mô tả các điều kiện sử dụng gần đúng của sản phẩm.Khi thiết kế sản phẩm, chúng tôi thường đặt các điều kiện hoạt động bình thường và cố gắng tránh xa các thông số cực đoan này bởi vì ngay cả khi tiếp cận các tham số này cũng có thể làm giảm tuổi thọ của thiết bị.Chúng tôi phải đảm bảo rằng các bóng bán dẫn được sử dụng trong các giới hạn được chỉ định để ngăn ngừa quá nóng hoặc thiệt hại.

• Trình tạo xung: Đây là một bóng bán dẫn phổ biến có thể được sử dụng để tạo tín hiệu xung.Trong bộ hẹn giờ và bộ tạo tần số, nó thường được sử dụng cùng với các thành phần khác để tạo ra các dạng sóng xung cần thiết khác nhau.

• Chuyển đổi: 2N3904 cũng có thể được sử dụng như một công tắc để điều khiển tải điện áp hoặc điện áp cao lớn.Trong các mạch kỹ thuật số, nó có thể được sử dụng trong việc xây dựng các cổng logic, cũng như các mạch điều khiển chuyển đổi.

• Mạch điều chỉnh điện áp: 2N3904 có thể được sử dụng trong các mạch điều chỉnh điện áp để điều chỉnh đầu ra điện áp của nguồn điện.Nó cũng có thể được sử dụng trong các mạch điều chỉnh chuyển đổi để chuyển đổi mức điện áp một cách hiệu quả.

• Bộ khuếch đại: Nó có thể được sử dụng để thiết kế các loại mạch khuếch đại khác nhau, bao gồm các bộ khuếch đại phát thanh phổ biến, bộ khuếch đại bộ thu thập thông thường và bộ khuếch đại cơ sở phổ biến, để khuếch đại các tín hiệu yếu được tạo bởi các cảm biến để xử lý hoặc đo lường tiếp theo.

• Người theo dõi người thu thập: 2N3904 có thể được sử dụng làm người theo dõi bộ sưu tập thông qua đó trở kháng sản lượng thấp có thể đạt được để cho phép các tải lái như động cơ hoặc các thiết bị hiện tại cao khác.

Đầu tiên, chúng tôi chọn các tham số bóng bán dẫn thích hợp dựa trên các yêu cầu ứng dụng thực tế, chẳng hạn như khuếch đại hiện tại, điện áp bão hòa, dòng điện thu tối đa và điện áp bộ thu tối đa.Trong thiết kế mạch, chúng tôi đặt bóng bán dẫn 2N3904 ở vị trí thích hợp và bố trí hợp lý các thành phần khác để tối ưu hóa đường dẫn truyền tín hiệu và giảm tổn thất tín hiệu và nhiễu.

Mạch thiên vị là một trong những điều kiện tiên quyết cho hoạt động của bóng bán dẫn.Một mạch thiên vị được thiết kế tốt có thể cải thiện hiệu suất và hiệu quả của bóng bán dẫn.Chúng ta có thể tối ưu hóa mạch sai lệch bằng cách điều chỉnh kích thước của điện trở thiên vị và sử dụng nguồn dòng không đổi.

Tiếp theo, chúng tôi kết nối tín hiệu đầu vào với chân đế của bóng bán dẫn 2N3904 và đảm bảo rằng dải tần và biên độ tín hiệu đầu vào đáp ứng các thông số kỹ thuật của bóng bán dẫn.

Sau đó, chúng tôi kết nối chân bộ thu của bóng bán dẫn 2N3904 với tải đầu ra tín hiệu, đảm bảo rằng trở kháng của tải phù hợp với trở kháng đầu ra của bóng bán dẫn.

Một lần nữa, chúng tôi cung cấp nguồn điện DC phù hợp cho bóng bán dẫn 2N3904 để đảm bảo rằng điện áp hoạt động và dòng điện của nó đáp ứng các thông số kỹ thuật.

Sau khi hoàn thành thiết kế và kết nối mạch, chúng tôi thực hiện thử nghiệm và gỡ lỗi để đảm bảo rằng bóng bán dẫn 2N3904 có thể hoạt động đúng trong mạch và đạt được các chỉ số hiệu suất dự kiến.

2N3904 là một bóng bán dẫn NPN cực kỳ phổ biến được sử dụng làm công tắc điện tử hoặc bộ khuếch đại đơn giản có thể xử lý 200 mA (tối đa tuyệt đối) và tần số cao tới 100 MHz khi được sử dụng làm bộ khuếch đại.

Các loại bán dẫn trung tâm 2N3903 và 2N3904 là các bóng bán dẫn Silicon NPN được thiết kế cho các ứng dụng khuếch đại đa năng và chuyển đổi.

2N3904 có giá trị tăng 300;Giá trị này xác định khả năng khuếch đại của bóng bán dẫn.Lượng dòng điện tối đa có thể chảy qua pin thu thập là 200mA, do đó chúng ta không thể kết nối các tải tiêu thụ hơn 200mA bằng cách sử dụng bóng bán dẫn này.

2N3904 có giá trị tăng 300;Giá trị này xác định khả năng khuếch đại của bóng bán dẫn.Lượng dòng điện tối đa có thể chảy qua pin thu thập là 200mA, do đó chúng ta không thể kết nối các tải tiêu thụ hơn 200mA bằng cách sử dụng bóng bán dẫn này.

Transitor 2N3904 là một bộ khuếch đại và công tắc đa năng NPN của Silicon Epiticular.Phạm vi động hữu ích kéo dài đến 100 mA dưới dạng công tắc và 100 MHz làm bộ khuếch đại.