Transistores BipolaresObsoleto

2N3904

Fabricante: onsemi

Datos tomados de la hoja de datos: onsemi 2N3903/D, revisión Rev. 9, agosto de 2021

Transistor de unión bipolar NPN de silicio de pequeña señal para uso general en encapsulado TO-92 con patillaje E-B-C y valores máximos absolutos de 40V VCEO y 200mA IC.

EncapsuladosTO-92
Hoja de datos oficial (PDF)

Descripción técnica

01

Descripción técnica

El onsemi 2N3904 es un transistor bipolar NPN de silicio de pequeña señal en encapsulado de montaje pasante TO-92 (Case 29, Style 1), con los pines 1–2–3 asignados a emisor–base–colector. La hoja de datos (2N3903/D, agosto de 2021, rev. 9) enumera los máximos absolutos VCEO = 40 V, IC continuo = 200 mA y PD = 625 mW a TA = 25°C, con reducción de 5.0 mW/°C por encima de 25°C. Estos límites de esfuerzo no son capacidades de trabajo incondicionales y deben respetarse junto con la temperatura de unión y las condiciones térmicas reales. TJ = −55 a +150°C es un intervalo de temperatura de unión, no de funcionamiento ambiental. Las resistencias térmicas indicadas, 200°C/W unión–ambiente y 83.3°C/W unión–encapsulado, son valores máximos. Por separado, la tensión de ruptura medida V(BR)CEO tiene un mínimo de 40 V a IC = 1.0 mA e IB = 0. A TA = 25°C, hFE se especifica entre 100–300 a IC = 10 mA y VCE = 1.0 V, y VCE(sat) es como máximo 0.2 V a IC = 10 mA e IB = 1.0 mA; estas filas de ruptura, ganancia y saturación llevan las condiciones aplicables de ensayo pulsado: anchura de pulso ≤300 µs y ciclo de trabajo ≤2%. El producto ganancia de corriente–ancho de banda fT es al menos 300 MHz a IC = 10 mA, VCE = 20 V y frecuencia de medida f = 100 MHz (TA = 25°C). Consulte las condiciones de cada fila en lugar de considerar los límites de ganancia o saturación independientes de corriente, temperatura o excitación de base.

Distribución de pines y funciones alternativas

Distribución interactiva de pines y funciones del encapsulado TO-92-3.

Diagrama de pinout interactivoFrente

2N3904: ilustración del encapsulado TO-92Distribución interactiva de pines y funciones del encapsulado TO-92.1: E2: B3: C

Ilustración del encapsulado, no un plano mecánico acotado.

3 / 3 pines
#Nombre del pinTipoTolerante a 5VFunciones alternativas / detalles
Epassive—
Terminal de emisor (pin 1, terminal izquierdo con la cara plana hacia adelante y terminales hacia abajo)
Binput onlyNo
Terminal de control de base (pin 2, terminal central; requiere una resistencia externa de limitación de corriente de base)
Cpassive—
Terminal de colector (pin 3, terminal derecho con la cara plana hacia adelante y terminales hacia abajo)

Especificaciones clave

Atributos paramétricos

ParámetroMín.TípicoMáx.UnidadCondición de prueba
Tensión de ruptura colector-emisor(V(BR)CEO)40——VIC = 1.0 mA, IB = 0, TA = 25°C (ensayo de impulsos: tp <= 300 µs, ciclo de trabajo <= 2.0%)
Tensión de ruptura colector-base(V(BR)CBO)60——VIC = 10 µA, IE = 0, TA = 25°C
Tensión de ruptura emisor-base(V(BR)EBO)6——VIE = 10 µA, IC = 0, TA = 25°C
Corriente continua de colector(IC)——200mACorriente continua de colector máxima absoluta (valores máximos, p. 1); respete simultáneamente los límites de disipación y temperatura de unión.
Ganancia de corriente continua hFE a 10mA(hFE_10mA)100—300ratioIC = 10 mA, VCE = 1.0 V, TA = 25°C (ensayo de impulsos: tp <= 300 µs, ciclo de trabajo <= 2.0%)
Ganancia de corriente continua hFE a 1mA(hFE_1mA)70——ratioIC = 1.0 mA, VCE = 1.0 V, TA = 25°C (ensayo de impulsos: tp <= 300 µs, ciclo de trabajo <= 2.0%)
Ganancia de corriente continua hFE a 50mA(hFE_50mA)60——ratioIC = 50 mA, VCE = 1.0 V, TA = 25°C (ensayo de impulsos: tp <= 300 µs, ciclo de trabajo <= 2.0%)
Tensión de saturación colector-emisor a 10mA(VCE_sat_10mA)——0.2VIC = 10 mA, IB = 1.0 mA, TA = 25°C (ensayo de impulsos: tp <= 300 µs, ciclo de trabajo <= 2.0%)
Tensión de saturación colector-emisor a 50mA(VCE_sat_50mA)——0.3VIC = 50 mA, IB = 5.0 mA, TA = 25°C (ensayo de impulsos: tp <= 300 µs, ciclo de trabajo <= 2.0%)
Tensión de saturación base-emisor(VBE_sat)0.65—0.85VIC = 10 mA, IB = 1.0 mA, TA = 25°C (ensayo de impulsos: tp <= 300 µs, ciclo de trabajo <= 2.0%)
Producto ganancia-ancho de banda(fT)300——MHzIC = 10 mA, VCE = 20 V, f = 100 MHz, TA = 25°C
Capacidad de salida del colector(Cobo)——4pFVCB = 5.0 V, f = 1.0 MHz, IE = 0, TA = 25°C
Capacidad de entrada del emisor(Cibo)——8pFVEB = 0.5 V, f = 1.0 MHz, IC = 0, TA = 25°C
Factor de ruido(NF)——5dBIC = 100 µA, VCE = 5.0 V, RS = 1.0 kΩ, f = 1.0 kHz, TA = 25°C
Tensión colector–emisor máxima absoluta(VCEO)——40VValores máximos, p. 1; límite de esfuerzo distinto del mínimo V(BR)CEO medido bajo sus condiciones de ensayo.
Tensión emisor–base máxima absoluta(VEBO)——6VValores máximos, p. 1; límite de esfuerzo inverso emisor–base distinto del mínimo V(BR)EBO medido bajo sus condiciones de ensayo.
Intervalo de temperatura de unión(TJ)-55—150°CTemperatura de unión en funcionamiento, valores máximos, p. 1; no es un intervalo de temperatura ambiente de funcionamiento.

Valores máximos absolutos

Temperatura de almacenamiento-55 – 150 °C
Resistencia térmica θJA (TO-92)200 °C/W
Resistencia térmica θJC (TO-92)83.3 °C/W

Puntos críticos de ingeniería

Advertencias reales de hardware, restricciones de diseño de PCB y erratas del silicio que conviene conocer antes de fabricar.

Crítico

Verifique el patillaje exacto emisor–base–colector del TO-92

Con la cara plana del encapsulado onsemi TO-92 hacia el observador y los terminales hacia abajo, los pines 1–2–3 corresponden a emisor–base–colector (E-B-C). Otros números de pieza o fabricantes pueden utilizar disposiciones diferentes. Intercambiar emisor y colector puede causar un funcionamiento incorrecto; según la polarización, puede producirse funcionamiento activo inverso con diferentes límites de ganancia y tensión. Verifique el componente exacto y el dibujo del encapsulado en lugar de suponer que otro transistor comparte este patillaje.

Mitigación

Compruebe siempre la disposición física de los terminales con la hoja de datos del fabricante y la serigrafía de la placa antes de soldar. Asegúrese de que emisor, base y colector coincidan con el esquema.

Crítico

Esfuerzo inverso emisor–base en multivibradores astables con acoplamiento cruzado

La hoja de datos enumera VEBO = 6.0 V como tensión inversa emisor–base máxima absoluta (p. 1). Por separado, V(BR)EBO se especifica como al menos 6.0 V a IE = 10 µA, IC = 0 y TA = 25°C (p. 2); el ensayo de ruptura no es una condición recomendada de funcionamiento. En un astable con acoplamiento cruzado y emisores a masa, la caída de tensión de un colector puede llevar capacitivamente la base opuesta a tensión negativa. Para una transición instantánea idealizada con tensión del condensador constante, VB(after) = VB(before) + VC(after) − VC(before). Por tanto, la tensión de base posterior incluye la tensión de base previa a la conmutación; el escalón del colector por sí solo no es la VBE inversa final. Los niveles reales del colector dependen de las caídas de tensión de la carga, la excitación del transistor y el estado del circuito. Evalúe la peor VBE inversa del circuito concreto frente al límite absoluto VEBO; de esta hoja de datos no se deriva un umbral universal de alimentación de 5–6 V. Un esfuerzo inverso excesivo puede provocar ruptura, degradar la ganancia o alterar la temporización.

Mitigación

Evalúe un diodo limitador base–emisor en antiparalelo (cátodo a base, ánodo a emisor/masa) o una topología alternativa cuando el análisis real del circuito identifique esfuerzo inverso excesivo. Compruebe la corriente de limitación, las trayectorias de temporización, el arranque y los límites de tensión de los componentes en el circuito resultante. Un diodo limitador o una disposición con diodo en serie con la base es un cambio de diseño que requiere verificación, no una solución de sustitución directa validada automáticamente.

Advertencia

Requisito de corriente de base para saturación frente a ganancia activa

La hFE de región activa no garantiza los límites tabulados de VCE(sat). Los ensayos de saturación de onsemi utilizan beta forzada IC / IB = 10: IC = 10 mA con IB = 1.0 mA da VCE(sat) ≤0.2 V, e IC = 50 mA con IB = 5.0 mA da VCE(sat) ≤0.3 V, a TA = 25°C con anchura de pulso ≤300 µs y ciclo de trabajo ≤2%. Estos límites se aplican a las condiciones de ensayo indicadas. Elegir la corriente de base únicamente a partir de hFE de región activa puede proporcionar excitación insuficiente para la carga prevista y dejar una tensión colector–emisor y una disipación mayores; la región real depende de la recta de carga y la excitación del circuito.

Mitigación

Dimensione la excitación de base para la carga real del colector y verifique las condiciones de saturación, tensión, temperatura e impulsos pertinentes. Los ensayos tabulados utilizan IC / IB = 10; no establecen un intervalo universal garantizado de beta forzada de 10–20. Compruebe que el excitador pueda suministrar la corriente de base necesaria y extraer la carga de base durante el apagado dentro de sus propios límites de tensión y corriente. Si no dispone de una excitación adecuada, evalúe un MOSFET o búfer según los requisitos reales del circuito en lugar de confiar únicamente en una etiqueta de nivel lógico.

Circuitos de referencia

Circuito de reinicio automático y arranque del ESP32 (DTR/RTS)

Topología: Q1 y Q2: conmutadores NPN acoplados en cruz que llevan EN e IO0 a nivel bajo

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Documentación oficial y hojas de datos citadas

Hojas de datos, erratas y notas de aplicación de los fabricantes de semiconductores.

DATASHEETonsemi

2N3903, 2N3904 General Purpose Transistors NPN Silicon

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