Транзистор 2n5401

Полевой транзистор с р-n-переходом

Прибор, в котором есть управляющий р-n-переход — это полевой транзистор, где пластина сделана из полупроводника одного типа и на противоположных концах имеет электроды (исток и сток). Благодаря им она включается в управляемую цепь. Та, в свою очередь, подключена к третьему электроду (который называется затвор) и образует область, в которой другой тип проводимости. Вот такие существуют схемы включения транзистора. Если пластина имеет показатель n, то будет р. Источник питания, который включен во входную цепь, реализовывает на единственном переходе обратное напряжение. Также сюда подключается и усилитель колебаний. Во время изменения входного напряжения меняется и обратное. Проводимость канала бывает n- и р-типа. В зависимости от неё может меняться полярность напряжений смещения на противоположное значение. Схемы включения транзистора очень сильно зависят от поставленной цели и его характеристик. Данный тип полевого транзистора по своему принципу функционирования аналогичен вакуумному триоду, хотя и существуют некоторые отличия. Также их важным преимуществом является то, что они обладают низким уровнем шума. Это возможно благодаря тому, что не используется инжекция неосновных носителей заряда. Также от поверхности полупроводникового кристалла отделяется канал полевого транзистора. Схемы включения транзистора на этот процесс не оказывают влияния.

2N4401 electrical specification description & application

Here in this section, we explain the electrical specifications of 2N4401, this explanation is really useful for a better understanding of the device for circuit applications and replacement process.

Voltage specs

The terminal voltage specifications of 2N4401 are collector to emitter voltage is 40V, collector-to-base voltage is 60V, and emitter-to-base voltage is 6V, it had a medium voltage value.

The collector-to-emitter saturation voltage is 0.4V to 0.75V, which is the switching voltage of the device.

The voltage specs show it is a medium-voltage device having power applications.

Current gain specs

The DC current gain value of the 2N4401 transistor is 20 to 300hFE, this value is important for amplifier circuit applications.

2N4401 vs BC537 vs MP5650

Here in the table below, we listed the electrical specifications of 2N4401, BC537, and MP5650, these type of comparison is useful for a better understanding of devices.

Другие разделы справочника:

Есть надежда, что справочник транзисторов окажется полезен опытным и начинающим радиолюбителям, конструкторам и учащимся. Всем тем, кто так или иначе сталкивается с необходимостью узнать больше о параметрах транзисторов. Более подробную информацию обо всех возможностях этого интернет-справочника можно прочитать на странице «О сайте». Если Вы заметили ошибку, огромная просьба написать письмо. Спасибо за терпение и сотрудничество.

Характеристики транзистора 2N5401 говорят о том, что он биполярный, кремниевый, p-n-p структуры , произведенный по эпитаксиально-планарной технологии. Применяется в коммутирующих устройствах, усилителях. Его также используют в аппаратуре, для которой важен низкий уровень шума и повышенное напряжение.

Варианты применения

Полевой транзистор irfz44n очень популярен у радиолюбителей в различенных электронных схемах усиления на одном транзисторе, сенсорных переключателях, контроллеров скорости вращения двигателей, проектах с ардуино и др. Его часто можно увидеть в высокочастотных импульсных блоках питания, генераторах, стабилизаторах, инверторах и схемах подключения мощной нагрузки. Предлагаем Вам посмотреть видео на тему создания интересных идей на основе этого замечательного полупроводникового прибора.

Производители

В интернете встречается полный перевод DataSheet irfz44n на русском языке, но лучше использовать описание на английском от производителя.  Ниже представлено тех описание следующих производителей радиоэлектронных компонентов:

• Infineon Technologies (брэнд International Rectifier);
• Philips Semiconductors;
• INCHANGE Semiconductor;
• Leshan Radio Company.

Зависимость коэффициента усиления по току от тока коллектора

График отображает зависимость коэффициента усиления транзистора по току (h_fe) от тока коллектора (I_c). Большую наглядность добавляет наложение нескольких кривых на один рисунок. На их положение влияют дополнительные параметры:

• Т_j – рабочая температура (градусы Цельсия);
• I_c – ток коллектора (mA).

Хорошо видно, что все зависимости объединены в три пары. Положение линии в паре определяет дискретное изменение значения напряжения коллектор-эмиттер: 1,0/-5,0 V. Пары на рисунке располагаются в зависимости от изменения рабочей температуры, с шагом: -55, 25 и 125 градусов Цельсия. Анализируя взаимное расположение кривых и их форму на графике, можно сделать следующие выводы:

• активный радиокомпонент находится в рабочем состоянии в диапазоне температур, не менее чем от -55 до 125 градусов Цельсия;
• нагревание корпуса транзистора увеличивает его коэффициент усиления, причем эта зависимость (h_fe от Т_j) имеет нелинейную форму.

В целом, видно, что транзистор обладает усилительными свойствами во всем диапазоне изменений коллекторного тока, от 0 до 100mA. Зависимость имеет плавно изменяющуюся форму, с явно видимыми спадами в районе малых токов и при приближении к максимальному значению, -100mA. Уменьшение коэффициента усиления имеет сложное физическое обоснование и объясняется структурными изменениями режимов работы полупроводниковых переходов транзистора.

Транзистор 2n5401 может применяться как активный усилительный элемент для качественного усиления электрических сигналов или переключатель для дискретного снятия/подачи напряжения.

Related Datasheets

Characteristics curves of 2N4401

DC current gain characteristics curves of the 2N4401 transistor

The figure shows the DC current gain characteristics curves of the 2N4401 transistor, and the graph plots with DC current gain vs collector current.

At two different collector-to-emitter voltage values, three different temperature curves are been plotted for calculating DC current gain.

From the temperature curves, we can see higher DC gain values from higher temperature values.

tor-to-emitter saturation voltage characteristics of the 2N4401 transistor

The figure shows the collector-to-emitter saturation voltage characteristics of the 2N4401 transistor and the graph plots with collector-to-emitter saturation vs collector current.

The graph plotted at three different temperature values, the saturation voltage increases from a lower value to a higher value and then it became constant with respect to the collector current.

Справка об аналогах биполярного высокочастотного pnp транзистора 2N5401.

Эта страница содержит информацию об аналогах биполярного высокочастотного pnp транзистора 2N5401 .

Перед заменой транзистора на аналогичный, !ОБЯЗАТЕЛЬНО! сравните параметры оригинального транзистора и предлагаемого на странице аналога. Решение о замене принимайте после сравнения характеристик, с учетом конкретной схемы применения и режима работы прибора.

Можно попробовать заменить транзистор 2N5401 транзистором 2N5400; транзистором BF491; транзистором ECG288; транзистором КТ502Е; транзистором MPSA92; транзистором MPSA93; транзистором MPSL51;

транзистором MPSL51; транзистором 2SB646; транзистором 2SB646A; транзистором 2SA637; транзистором 2SB647; транзистором 2SB647A; транзистором 2SA638; транзистором 2SA639; транзистором BC526A; транзистором BC404VI;

3.2. Физические процессы в биполярном транзисторе типа p-n-p

Рассмотрим движение носителей заряда через структуру транзистора, которые
протекают в выводах эмиттера, базы и коллектора, при условии, что на
ЭП подано прямое напряжение, а на КП — обратное (т.е. транзистор работает
в активном режиме).
Значение токов, протекающих через структуру транзистора, определяется
не только напряжениями, которые подаются на эмиттерный и коллекторный
переходы, но и взаимодействием этих переходов между собой. Взаимодействие
переходов, в свою очередь, зависит от расстояния между ними, т.е. от
ширины области базы — W.

На рисунке 3.3 показаны движение носителей заряда в структуре p-n-p
транзистора и токи, протекающие во внешних выводах.
Если ширина базы W меньше диффузионной длины пробега неосновных носителей
заряда в базе (рис.3.3
), то значение тока, протекающего через КП, определяется следующими
причинами:
1) т.к. в этом случае ширина базы гораздо меньше ширины области коллектора,
то и количество неосновных носителей заряда, возникающих при данной
температуре в области базы ( ),
будет гораздо меньше количества неосновных носителей заряда, возникающих
в области коллектора ( ),
и можно считать, что

, где J_ko
ток неосновных носителей заряда koп

2) дырки, которые диффузионно переходят из эмиттера в базу над снизившимся
потенциальным барьером эмиттерного перехода, в базе продолжают двигаться
диффузионно в основном в сторону коллекторного перехода. А т.к. ширина
базы меньше их диффузионной длины пробега, то они достигнут коллекторного
перехода в количестве тем больше, чем меньше ширина базы. Однако, вследствие
дисперсии, т.е. беспорядочного теплового движения носителей, какая-то
часть дырок не доходит до КП из-за процесса рекомбинации на поверхности,
у базового вывода или в толще базы, в следствии этого в цепи базы появляется
базовый ток .
Величина, характеризующая долю тока эмиттера, достигающую коллекторного
перехода. называется коэффициентом передачи постоянного тока эмиттера
и обозначается .

Тогда ток коллектора:

Таким образом, ток через КП для случая
(для p-n-p транзистора) является суммой двух составляющих — тока дырок,
инжектированных из эмиттера в базу, и нулевого коллекторного тока .
В толщине базы протекает
и рекомбинационный ток, но в силу того, что процесс рекомбинации в базе
резко уменьшается, рекомбинационная составляющая тока базы тоже мала
.
Соответственно во внешних выводах эмиттера, базы и коллектора будут
протекать токи:
вывод эмиттера ,
вывод коллектора ,
вывод базы

где — является
рекомбинационной составляющей тока базы, величина которой зависит от
величины прямого напряжения, приложенного к ЭП. — ток неосновных
носителей заряда, величина которого от приложенного напряжения почти
не зависит.
Если p-n-p транзистор, работающий как усилитель электрических колебаний,
включен в схему так, как это показано на рис.3.4, то включение последовательно
с источником
переменного напряжения
приведет к появлению переменных составляющих тока эмиттера ,
тока коллектора и
тока базы ,
которые будут накладываться на постоянные составляющие. Так же как и
постоянные токи, протекающие через p-n-p транзистор, переменные токи
являются функциями напряжения. Если на вход подается синусоидальное
напряжение, то оно вызовет синусоидальные изменения плотности дырок
в эмиттерном и коллекторном переходах, т.е. синусоидальные изменения
переменных токов эмиттера, коллектора и базы.

Переменный ток, протекающий через ЭП, равен сумме электронного и дырочного
токов, причем для p-n-p транзистора только дырочная составляющая проходит
последовательно ЭП, обладающий малым сопротивлением и КП, обладающий
большим сопротивлением, т.е. создает условия для усиления электрических
колебаний.
Поэтому на практике для характеристики усилительных свойств транзистора
пользуются коэффициентом передачи тока эмиттера или, как его иначе называют,
коэффициентом усиления по току a, который
является отношением общего коллекторного переменного тока к общему эмиттерному
переменному току в режиме короткого замыкания коллектора на базу по
переменному току.

Распиновка

Стандартная цоколевка 2n5401, если смотреть на маркировку, слева на право: эмиттер, база, коллектор. Он изготавливается в пластмассовом корпусе с гибкими ножками. Большинство производителей делают его в корпусе TO-92.

Компания Unisonic Technologies, выпускает данное устройство в корпусе SOT-89. Расположение выводов слева на право: база, коллектор, эмиттер. Будьте внимательны при выборе транзистора, некоторые фирмы изготавливают его с другим порядком расположения контактов. Например у Hottech Industrial, цоколевка такая, слева на право: 1 — эмиттер, 2 — коллектор, 3 — база.