Историческая справка
История этого популярного полупроводникового прибора хорошо известна. Первоначально он был разработан в 60-хх компанией RCA (инженерами из группы Херба Мейзеля) и производился по меза-планарному техпроцессу. Предназначался для работы в усилителях мощности. В последующем стал применяться в стабилизаторах и регуляторах напряжения в блоках питания. С середины 70-xx, вместе с поиском более экономичного способа производства, его начали изготавливать по эпитаксиальной технологии. Неплохие усиливающие свойства, их линейность при этом, cделали устройство незаменимым спутником многих УНЧ того времени.
К сожалению RCA в 1988 г. прекратило существование. Её полупроводниковый бизнес приобрела американская Harris Corporation. Сейчас транзисторы с маркировкой 2N 3055 выпускают многие зарубежные компании, в том числе с применением экологичных без свинцовых (Pb-Free) стандартов. Считается, что более новые экземпляры (выпущенные по эпитаксиальной технологии) лучше работают в схемах усиления, но хуже защищены от высоких напряжений.
Вместе тем, в последнее время качество изготовления таких транзисторов сильно упало, особенно с появлением китайских конкурентов. Кроме того, появились случаи их подделки. Маловероятно купить оригинальный экземпляр на интернет-площадках вроде Aliexpress, Amazon, eBay, и др. Поэтому многие радиолюбители предпочитают его старые версии, выпущенные преимущественно до 2000 г.
H2N7002 Datasheet (PDF)
0.1. h2n7002k.pdf Size:136K _hsmc
Spec. No. : MOS200803 HI-SINCERITY Issued Date : 2005.03.13 Revised Date :2010,03,04 MICROELECTRONICS CORP. Page No. : 1/5 H2N7002K N-CHANNEL TRANSISTOR Description N-channel enhancement-mode MOS transistor. ESD protected Absolute Maximum Ratings Drain-Source Voltage ……………………………………………………………………………………………
0.2. h2n7002ksn.pdf Size:156K _hsmc
Spec. No. : MOS200809 HI-SINCERITY Issued Date : 2008.11.18 Revised Date :2010.04.14 MICROELECTRONICS CORP. Page No. : 1/4 H2N7002KSN Pin Assignment & Symbol 33-Lead Plastic SOT-323 H2N7002KSN Package Code: SN Pin 1: Gate 2: Source 3: DrainN-CHANNEL TRANSISTOR 21Description N-channel enhancement-mode MOS transistor. ESD protected Absolute Maximum Ratings Drai
0.3. h2n7002sn.pdf Size:114K _hsmc
Spec. No. : MOS200605HI-SINCERITYIssued Date : 2006.02.01Revised Date : 2006.02.07MICROELECTRONICS CORP.Page No. : 1/5H2N7002SN Pin Assignment & SymbolH2N7002SN33-Lead Plastic SOT-323Package Code: SNN-Channel MOSFET (60V, 0.2A)Pin 1: Gate 2: Source 3: Drain21DDescriptionGN-channel enhancement-mode MOS transistor.SAbsolute Maximum RatingsDrain-Source Vol
0.4. h2n7002.pdf Size:129K _hsmc
Spec. No. : MOS200503 HI-SINCERITY Issued Date : 2005.04.01 Revised Date : 2009.10.09 MICROELECTRONICS CORP. Page No. : 1/5 H2N7002 N-CHANNEL TRANSISTOR Description N-channel enhancement-mode MOS transistor. SOT-23 Absolute Maximum Ratings Drain-Source Voltage ………………………………………………………………………………………………….
2N7002P Datasheet (PDF)
0.1. 2n7002pt.pdf Size:306K _philips
2N7002PT60 V, 310 mA N-channel Trench MOSFETRev. 1 2 July 2010 Product data sheet1. Product profile1.1 General descriptionN-channel enhancement mode Field-Effect Transistor (FET) in a small SOT416 (SC-75) Surface-Mounted Device (SMD) plastic package using Trench MOSFET technology.1.2 Features and benefits Logic-level compatible Very fast switching Trench MOSFET
0.2. 2n7002p.pdf Size:311K _philips
2N7002P60 V, 360 mA N-channel Trench MOSFETRev. 02 29 July 2010 Product data sheet1. Product profile1.1 General descriptionN-channel enhancement mode Field-Effect Transistor (FET) in a small SOT23 (TO-236AB) Surface-Mounted Device (SMD) plastic package using Trench MOSFET technology.1.2 Features and benefits AEC-Q101 qualified Trench MOSFET technology Logic-level compat
0.3. 2n7002pw.pdf Size:148K _philips
2N7002PW60 V, 310 mA N-channel Trench MOSFETRev. 02 29 July 2010 Product data sheet1. Product profile1.1 General descriptionN-channel enhancement mode Field-Effect Transistor (FET) in a very small SOT323 (SC-70) Surface-Mounted Device (SMD) plastic package using Trench MOSFET technology.1.2 Features and benefits AEC-Q101 qualified Trench MOSFET technology Logic-level co
0.4. 2n7002ps.pdf Size:354K _philips
2N7002PS60 V, 320 mA N-channel Trench MOSFETRev. 1 1 July 2010 Product data sheet1. Product profile1.1 General descriptionDual N-channel enhancement mode Field-Effect Transistor (FET) in a very small SOT363 (SC-88) Surface-Mounted Device (SMD) plastic package using Trench MOSFET technology.1.2 Features and benefits Logic-level compatible Very fast switching Trench MOSF
2N7002-7 Datasheet (PDF)
0.1. 2n7002-7-f 2n7002-7.pdf Size:127K _diodes
2N7002 N-CHANNEL ENHANCEMENT MODE MOSFET Product Summary Features Low On-ResistanceID max V(BR)DSS RDS(ON) max Low Gate Threshold Voltage TA = 25C Low Input Capacitance 60V 7.5 @ VGS = 5V 210mA Fast Switching Speed Small Surface Mount Package Totally Lead-Free & Fully RoHS Compliant (Notes 1 & 2) Halogen and Antimony Free. Green Dev
7.1. 2n7002-03.pdf Size:276K _philips
2N7002N-channel enhancement mode field-effect transistorRev. 03 27 July 2000 Product specification1. DescriptionN-channel enhancement mode field-effect transistor in a plastic package usingTrenchMOS1 technology.Product availability:2N7002 in SOT23.2. Features TrenchMOS technology Very fast switching Logic level compatible Subminiature surface mount package.3.
7.2. 2n7002-3.pdf Size:936K _kexin
SMD Type MOSFETN-Channel Enhancement MOSFET2N7002SOT-23-3Unit: mm+0.22.9 -0.1+0.10.4 -0.1Features3High density cell design for low RDS(ON)Voltage controlled small signal switchRugged and reliable1 2High saturation current capability+0.02+0.10.15 -0.020.95-0.1+0.11.9-0.21.Base1 GATE2.Emitter2 SOURCE3.collector3 DRAINAbsolute Maximum Ratings
7.3. 2n7002-g.pdf Size:106K _comchip
MOSFET2N7002-G (N-Channel)RoHS DeviceFeaturesSOT-23 Power dissipation : 0.35W0.119(3.00)0.110(2.80)DEquivalent Circuit0.056(1.40)0.047(1.20)DG S0.083(2.10)G : Gate 0.066(1.70)0.006(0.15)S : Source 0.002(0.05)GD : Drain0.044(1.10)0.103(2.60)0.035(0.90)0.086(2.20)S0.006(0.15)max0.020(0.50)Maximum Ratings (at TA=25C)0.013(0.35)Symbol 0.00
Транзисторы Дарлингтона медленные!
Для схемы Дарлингтона характерно определенное явление, которое очень затрудняет работу на высоких частотах. Его переключение, а особенно выключение, занимает много времени (для электроники).
Давайте еще раз посмотрим на принципиальную схему. При включении питания потенциал базы T1 повышается (например, микроконтроллером), тем самым вводя в нее ток. Этот транзистор очень быстро переходит из состояния засорения в активный, в котором он усиливает этот ток и подает его на базу T2, которая также очень эффективно включается. Все происходит довольно быстро.
Предположим, что этот транзистор используется для включения мощного приемника, например двигателя, который требует его сильного насыщения. |
Примерная схема подключения двух биполярных транзисторов в схему Дарлингтона
Теперь выключаем транзистор Дарлингтона. Потенциал базы T1 подтягивается резистором к земле. Носители заряда, накопившиеся в этой базе, должны оттекать от нее через этот резистор. Поскольку T1 был «по-настоящему» насыщен, таких носителей там было довольно много.
В течение этого времени, T2 все еще был проводящим, хотя он больше не должен таковым быть. Предположим, что носители вышли из базы T1, вопрос: куда должны уйти носители с базы T2? Единственный выход — это база, но к ней подключен только забитый транзистор… Нам остается только ждать, пока эти носители самопроизвольно «рассеются» и транзистор окончательно перестанет проводить.
Это явление демонстрируют следующие иллюстрации (текущие значения, конечно, не отражают реальные — они служат только для иллюстрации шкалы и самого факта прохождения тока; RL и значок двигателя символизируют какой-то элемент, который питается от транзистора, например двигатель).
Оба транзистора непроводящие | Течение тока через базу, активирует оба транзистора |
В выключенном состоянии ситуация следующая:
Заряд, накопленный после отключения тока | Захваченный заряд медленно рассеивается |
Таким образом, на отключение транзистора Дарлингтона влияют два события:
- снятие с насыщения и засорения Т1,
- ожидание, пока транзистор Т2 перестанет проводить.
Первую проблему можно как-то решить, используя, например, соответствующие схемы для ускорения переключения транзисторов. Однако с последним есть проблема, потому что по носителям должен быть обеспечен поток от базы к эмиттеру.
Электроника придумала способ частично решить эту проблему. Этот метод предполагает добавление резистора между базой и эмиттером Т2. Благодаря этому, носители заряда находят выход из базы. Одним из недостатков является снижение коэффициента усиления по току, поскольку этот резистор «крадет» ток у эмиттера T1.
Такие модифицированные транзисторы Дарлингтона коммерчески доступны как одиночные, так и в виде интегральных схем с большим количеством компонентов внутри. Хорошим примером является популярная микросхема ULN2003, в состав которой входит аж 7 таких систем.
Популярная микросхема ULN2003
В состав этой микросхемы также входят резисторы, ограничивающие базовый ток T1 (2,7 кОм) и ускоряющие выключение T1. Использование таких интегральных блоков удобно тем, что экономит место на плате, вход этой схемы подключается напрямую к выходу микроконтроллера.
Внутренняя схема ULN2003
Виды транзисторов
По принципу действия и строению различают полупроводниковые триоды:
- полевые;
- биполярные;
- комбинированные.
Эти транзисторы выполняют одинаковые функции, однако существуют различия в принципе их работы.
Полевые
Данный вид триодов ещё называют униполярным, из-за электрических свойств – у них протекает ток только одной полярности. По строению и типу управления эти устройства подразделяются на 3 вида:
- Транзисторы с управляющим p-n переходом (рис. 6).
- С изолированным затвором (бывают со встроенным либо с индуцированным каналом).
- МДП, со структурой: металл-диэлектрик-проводник.
Отличительная черта изолированного затвора – наличие диэлектрика между ним и каналом.
Детали очень чувствительны к статическому электричеству.
Схемы полевых триодов показано на рисунке 5.
Рис. 5. Полевые транзисторыРис. 6. Фото реального полевого триода
Обратите внимание на название электродов: сток, исток и затвор. Полевые транзисторы потребляют очень мало энергии. Они могут работать больше года от небольшой батарейки или аккумулятора
Поэтому они нашли широкое применение в современных электронных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, мобильные гаджеты и т.п
Они могут работать больше года от небольшой батарейки или аккумулятора. Поэтому они нашли широкое применение в современных электронных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, мобильные гаджеты и т.п
Полевые транзисторы потребляют очень мало энергии. Они могут работать больше года от небольшой батарейки или аккумулятора. Поэтому они нашли широкое применение в современных электронных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, мобильные гаджеты и т.п.
Биполярные
Об этом виде транзисторов много сказано в подразделе «Базовый принцип работы». Отметим лишь, что название «Биполярный» устройство получило из-за способности пропускать заряды противоположных знаков через один канал. Их особенностью является низкое выходное сопротивление.
Транзисторы усиливают сигналы, работают как коммутационные устройства. В цепь коллектора можно включать достаточно мощную нагрузку. Благодаря большому току коллектора можно понизить сопротивление нагрузки.
Более детально о строении и принципе работы рассмотрим ниже.
Комбинированные
С целью достижения определённых электрических параметров от применения одного дискретного элемента разработчики транзисторов изобретают комбинированные конструкции. Среди них можно выделить:
- биполярные транзисторы с внедрёнными и их схему резисторами;
- комбинации из двух триодов (одинаковых или разных структур) в одном корпусе;
- лямбда-диоды – сочетание двух полевых триодов, образующих участок с отрицательным сопротивлением;
- конструкции, в которых полевой триод с изолированным затвором управляет биполярным триодом (применяются для управления электромоторами).
Комбинированные транзисторы – это, по сути, элементарная микросхема в одном корпусе.
Это интересно: Как подключить электроплиту к 220 Вольт — кратко и понятно
P-канальные MOSFET транзисторы одноканальные
SOT-23
-20 В |
P-Channel, -20V, 2.6A, 135 mOhm, 2.5V Drive capable, SOT-23 |
|
P-Channel, -20V, 4.3A, 54 mOhm, 2.5V Drive capable, SOT-23 |
||
-30 В |
P-Channel, -30V, 1A, 150 mOhm, SOT-23 |
|
P-Channel, -30V, 3.6A, 64 mOhm, SOT-23 |
PQFN 2×2 мм, 3×3 мм
-20 В |
P-Channel, -20V, 8.5A, 31 mOhm, 2.5V Capable PQFN2x2 |
|
-30 В |
||
P-Channel, -30V, 10A, 15 mOhm, PQFN33 |
||
P-Channel, -30V, 8.5A, 37 mOhm, PQFN2x2 |
SO-8 и TSOP-6
-30 В |
IRFTS9342TRPBF |
P-Channel, -30V, 6A, 39 mOhm, TSOP-6 |
P-Channel, -30V, 5.4A, 59 mOhm, SO-8 |
||
P-Channel, -30V, 7.5A, 19 mOhm, SO-8 |
||
P-Channel, -30V, 9A, 17.5 mOhm, SO-8 |
||
P-Channel, -30V, 10A, 12 mOhm, SO-8 |
||
P-Channel, -30V, 15A, 7.2 mOhm, SO-8 |
||
P-Channel, -30V, 16A, 6.6 mOhm, SO-8 |
||
P-Channel, -30V, 21A, 4.6 mOhm, SO-8 |
PQFN 5×6мм
-30 В |
P-Channel, -30V, 23A, 4.6 mOhm, PQFN5X6 |
2N7002KW Datasheet (PDF)
0.1. 2n7002kw.pdf Size:286K _fairchild_semi
May 20112N7002KWN-Channel Enhancement Mode Field Effect TransistorFeatures Low On-Resistance Low Gate Threshold Voltage Low Input Capacitance Fast Switching Speed Low Input/Output Leakage Ultra-Small Surface Mount Package Pb Free/RoHS Compliant ESD HBM=1000V as per JESD22 A114 and ESD CDM=1500V as per JESD22 C101DSSOT-323GMarking : 7KWAb
0.2. s2n7002kw.pdf Size:536K _secos
S2N7002KW 115mA, 60V N-Channel Enhancement MOSFET Elektronische Bauelemente RoHS Compliant Product A Suffix of -C specifies halogen & lead-free SOT-323FEATURES Low on-resistance Fast switching Speed AL Low-voltage drive 33 Easily designed drive circuits Top View C B11 2 ESD protected:1500V 2K EDH JF GMillimeter MillimeterREF. REF.
0.3. 2n7002kw.pdf Size:527K _secos
0.4. 2n7002kw.pdf Size:1922K _jiangsu
JIANGSU CHANGJING ELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD SOT-323 Plastic-Encapsulate MOSFETS2N7002KW N-Channel MOSFETID V(BR)DSS RDS(on)MAX SOT-323 2.5 3 1. GATE2. SOURCE123. DRAINFEATURE APPLICATION High density cell design for Low RDS(on) Voltage controlled sm