MOSFETs de PotenciaEn producción

2N7000

Fabricante: onsemi

Datos tomados de la hoja de datos: onsemi NDS7002A/D, revisión Rev. 11, marzo de 2025

MOSFET de canal N onsemi 2N7000 en TO-92 (CASE 135AN), patillaje S-G-D; límites absolutos: VDSS de 60 V e ID continuo de 200 mA a TC = 25°C.

EncapsuladosTO-92
Hoja de datos oficial (PDF)

Descripción técnica

01

Descripción técnica

El 2N7000 es un transistor de efecto de campo de canal N de enriquecimiento (MOSFET) de pequeña señal estándar de la industria fabricado por onsemi (hoja de datos NDS7002A/D, Rev. 11, marzo de 2025). Fabricado con tecnología propietaria DMOS de alta densidad de celdas, el transistor 2N7000 en bulk se presenta en un encapsulado de orificio pasante TO-92 (CASE 135AN) con patillaje S-G-D (terminal 1 fuente, terminal 2 puerta, terminal 3 drenador). Los valores máximos absolutos a TC = 25°C especifican una tensión drenador-fuente de 60 V, tensión continua drenador-puerta de 60 V (RGS <= 1 MΩ), tensión continua puerta-fuente de ±20 V (pico no repetitivo de ±40 V para tp < 50 ms), corriente continua de drenador de 200 mA, corriente pulsada de drenador de 500 mA y disipación total del dispositivo de 400 mW (con reducción térmica de 3,2 mW/°C por encima de 25°C; RthetaJA = 312,5°C/W). Las características eléctricas garantizan una tensión de ruptura drenador-fuente mínima BVDSS = 60 V verificada a VGS = 0 V, ID = 10 µA. La tensión umbral puerta-fuente VGS(th) comprende entre 0,8 V mín., 2,1 V típ. y 3,0 V máx. con VDS = VGS, ID = 1,0 mA, lo que representa únicamente el inicio de conducción del canal y no una conducción de baja resistencia óhmica. La resistencia estática en conducción RDS(on) está especificada en 1,2 Ω típ. y 5,0 Ω máx. con VGS = 10 V, ID = 500 mA, y en 1,8 Ω típ. y 5,3 Ω máx. con VGS = 4,5 V, ID = 75 mA. Los tiempos de conmutación ton y toff están garantizados en <= 10 ns máx. bajo las condiciones de circuito de prueba especificadas (VDD = 15 V, RL = 25 Ω, ID = 500 mA, VGS = 10 V, RGEN = 25 Ω). La capacitancia de entrada Ciss es de 20 pF típ. y 50 pF máx. con VDS = 25 V, VGS = 0 V, f = 1,0 MHz. onsemi no publica valores garantizados de tensión directa ni de recuperación inversa del diodo parásito integrado para la variante 2N7000.

Distribución de pines y funciones alternativas

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

Diagrama de pinout interactivoFrente

2N7000: ilustración del encapsulado TO-92Distribución interactiva de pines y funciones del encapsulado TO-92.1: S2: G3: D

Ilustración del encapsulado, no un plano mecánico acotado.

3 / 3 pines
#Nombre del pinTipoTolerante a 5VFunciones alternativas / detalles
Spassive—
Terminal de fuente (Source, pin 1, terminal lineal 1 de CASE 135AN; págs. 1 y 8: terminal 1 Source)
Gpassive—
Terminal de puerta (Gate, pin 2, terminal lineal 2 de CASE 135AN; entrada de control de alta impedancia, VGS(th) de 0,8 V mín., 2,1 V típ. a 3,0 V máx. a 1 mA)
Dpassive—
Terminal de drenador (Drain, pin 3, terminal lineal 3 de CASE 135AN; págs. 1 y 8: terminal 3 Drain)

Especificaciones clave

Atributos paramétricos

ParámetroMín.TípicoMáx.UnidadCondición de prueba
Tensión de ruptura drenador-fuente(BVDSS)60——VVGS = 0 V, ID = 10 µA, TC = 25°C
Tensión umbral puerta-fuente(VGS_th)0.82.13VVDS = VGS, ID = 1.0 mA, TC = 25°C
Magnitud de la corriente de fuga puerta-cuerpo(IGSS)——10nAVDS = 0 V, VGS = +15 V (IGSSF) o -15 V (IGSSR), TC = 25°C; magnitud absoluta de los límites con signo +10/-10 nA
Corriente de drenador con tensión de puerta cero(IDSS)——1µAVDS = 48 V, VGS = 0 V, TC = 25°C
Corriente de drenador continua máxima absoluta(ID_cont)——200mATC = 25°C
Corriente de drenador pulsada máxima absoluta(IDM)——500mATC = 25°C
Resistencia drenador-fuente en conducción a 10 V(RDS_on_10V)—1.25ΩVGS = 10 V, ID = 500 mA, TC = 25°C
Resistencia drenador-fuente en conducción a 4,5 V(RDS_on_4_5V)—1.85.3ΩVGS = 4.5 V, ID = 75 mA, TC = 25°C
Transconductancia directa(gfs)100320—mSVDS = 10 V, ID = 200 mA, TC = 25°C
Capacitancia de entrada(Ciss)—2050pFVDS = 25 V, VGS = 0 V, f = 1.0 MHz, TC = 25°C
Capacitancia de salida(Coss)—1125pFVDS = 25 V, VGS = 0 V, f = 1.0 MHz, TC = 25°C
Capacitancia de transferencia inversa(Crss)—4.05pFVDS = 25 V, VGS = 0 V, f = 1.0 MHz, TC = 25°C
Tiempo de encendido(ton)——10nsCondiciones de ensayo: VDD = 15 V, RL = 25 Ω, ID = 500 mA, VGS = 10 V, RGEN = 25 Ω, TC = 25°C
Tiempo de apagado(toff)——10nsCondiciones de ensayo: VDD = 15 V, RL = 25 Ω, ID = 500 mA, VGS = 10 V, RGEN = 25 Ω, TC = 25°C
Tensión drenador-fuente máxima absoluta(VDSS)——60VLímite absoluto de esfuerzo; TC = 25°C salvo indicación contraria
Disipación total máxima absoluta(PD)——400mWTC = 25°C; reducción de 3.2 mW/°C por encima de 25°C (tabla de máximos absolutos)
Rango absoluto de temperatura de unión(TJ)-55—150°CLímites absolutos de temperatura de unión, no un rango de funcionamiento a temperatura ambiente

Valores máximos absolutos

Temperatura de almacenamiento-55 – 150 °C
Resistencia térmica θJA (TO-92)312.5 °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

Dispersión de tensión umbral de puerta (0,8 V–3,0 V) y limitaciones de control directo con lógica de 3,3 V

El 2N7000 especifica una amplia dispersión de tensión umbral puerta-fuente de VGS(th) = 0,8 V mín., 2,1 V típ. y 3,0 V máx. evaluada a VDS = VGS, ID = 1,0 mA (TC = 25°C). Este umbral indica únicamente el inicio de conducción del canal (1 mA) y no garantiza una baja resistencia óhmica. Cuando se excita directamente desde un GPIO de microcontrolador de 3,3 V, los dispositivos con un umbral cercano al límite superior de 3,0 V experimentan una sobreexcitación de puerta mínima (VGS - VGS(th) ~ 0,3 V). La hoja de datos NDS7002A/D no especifica límites garantizados de RDS(on) a 3,3 V; la resistencia en conducción solo está garantizada a VGS = 4,5 V (<= 5,3 Ω a 75 mA) y VGS = 10 V (<= 5,0 Ω a 500 mA). Conducir cargas con una tensión de puerta marginal puede provocar una resistencia de canal elevada, caídas severas de tensión y disipación térmica excesiva.

Mitigación

Compruebe VGS respecto a la fuente teniendo en cuenta la dispersión del umbral. Para lógica de 3,3 V o menos, elija un MOSFET con RDS(on) garantizada a la tensión real de mando o un controlador de puerta adecuado. Compruebe la VGS de salida mínima y máxima, incluidos los transitorios, frente a las condiciones de ensayo de resistencia y al máximo absoluto continuo puerta-fuente de ±20 V; la alimentación del controlador por sí sola no establece un mando seguro.

Crítico

Condiciones de prueba de caracterización frente a corriente continua de drenador máxima absoluta

En NDS7002A/D, RDS(on) <= 5,0 Ω y ton, toff <= 10 ns se caracterizan con ID = 500 mA y VGS = 10 V. Este punto de ensayo no autoriza funcionamiento continuo a 500 mA; las filas de resistencia y conmutación del 2N7000 no especifican anchura de pulso ni ciclo de trabajo. La corriente continua máxima absoluta es 200 mA a TC = 25°C y la pulsada IDM es 500 mA. Trabajar continuamente a 500 mA supera el máximo absoluto y puede dañar el dispositivo o afectar a su fiabilidad.

Mitigación

Trate 200 mA a TC = 25°C como un límite absoluto, no como una corriente de funcionamiento recomendada. Elija una corriente menor y compruebe disipación y temperatura de unión en el entorno térmico real; la hoja de datos indica RthetaJA = 312,5°C/W y PD = 400 mW a TC = 25°C, con reducción de 3,2 mW/°C por encima de 25°C.

Advertencia

Ausencia de especificaciones garantizadas del diodo interno y precauciones con cargas inductivas

La hoja de datos NDS7002A/D proporciona especificaciones garantizadas de corriente directa continua (IS), corriente pulsada (ISM) y tensión directa (VSD) únicamente para las variantes SMD (2N7002 y NDS7002A); no define límites garantizados para el diodo interno del 2N7000 de orificio pasante. En conmutación por lado bajo (low-side) con cargas inductivas (relés, solenoides, bobinas), al apagar el transistor la inductancia eleva positivamente el nodo de drenador por encima de la línea de alimentación, polarizando en inversa el diodo parásito interno. Este diodo no puede absorber ni limitar este transitorio positivo de retorno inductivo, dejando al transistor expuesto a una ruptura destructiva por sobretensión por encima de los 60 V VDSS.

Mitigación

Instale un diodo externo de rueda libre en paralelo con la carga inductiva (cátodo al positivo de alimentación y ánodo al drenador del MOSFET) o un supresor de transitorios adecuado. Seleccione sus valores admisibles de corriente, tensión inversa, energía de pulso y recuperación para la carga y conmutación reales; una referencia genérica de diodo no demuestra su idoneidad.

Documentación oficial y hojas de datos citadas

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

DATASHEETonsemi

2N7000, 2N7002, NDS7002A N-Channel Enhancement Mode Field Effect Transistor

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