Transistores BipolaresObsoleto

2N3904

Fabricante: onsemi

Dados retirados do datasheet: onsemi 2N3903/D, revisão Rev. 9, agosto de 2021

Transistor de junção bipolar NPN de silício de pequenos sinais para uso geral em encapsulamento TO-92 com pinagem E-B-C e limites máximos absolutos de 40V VCEO e 200mA IC.

EncapsulamentosTO-92
Datasheet Oficial (PDF)

Visão Geral Técnica

01

Visão Geral Técnica

O onsemi 2N3904 é um transistor bipolar NPN de silício de pequenos sinais em encapsulamento de montagem passante TO-92 (Case 29, Style 1), com pinos 1–2–3 atribuídos a emissor–base–coletor. A folha de dados (2N3903/D, agosto de 2021, rev. 9) lista os máximos absolutos VCEO = 40 V, IC contínuo = 200 mA e PD = 625 mW a TA = 25°C, com redução de PD em 5.0 mW/°C acima de 25°C. Esses limites de estresse não são capacidades de operação incondicionais e devem ser observados junto com a temperatura da junção e as condições térmicas reais. TJ = −55 a +150°C é uma faixa de temperatura da junção, não de operação ambiente. As resistências térmicas listadas, 200°C/W junção–ambiente e 83.3°C/W junção–encapsulamento, são valores máximos. Separadamente, a tensão de ruptura medida V(BR)CEO tem mínimo de 40 V a IC = 1.0 mA e IB = 0. A TA = 25°C, hFE é especificado entre 100–300 a IC = 10 mA e VCE = 1.0 V, e VCE(sat) é no máximo 0.2 V a IC = 10 mA e IB = 1.0 mA; essas linhas de ruptura, ganho e saturação têm as condições aplicáveis de ensaio pulsado: largura de pulso ≤300 µs e ciclo de operação ≤2%. O produto ganho de corrente–largura de banda fT é de pelo menos 300 MHz a IC = 10 mA, VCE = 20 V e frequência de medição f = 100 MHz (TA = 25°C). Consulte as condições das linhas de parâmetros, sem tratar limites de ganho ou saturação como independentes de corrente, temperatura ou acionamento da base.

Pinagem do Encapsulamento e Funções Alternativas

Pinagem interativa e funções dos pinos do encapsulamento TO-92-3.

Diagrama de pinagem interativoFrente

2N3904: ilustração do encapsulamento TO-92Pinagem interativa e funções dos pinos do encapsulamento TO-92.1: E2: B3: C

Ilustração do encapsulamento, não um desenho mecânico cotado.

3 / 3 pinos
#Nome do pinoTipoTolerante a 5VFunções alternativas / detalhes
Epassive—
Terminal de emissor (pino 1, terminal esquerdo com a face plana para a frente e terminais para baixo)
Binput onlyNão
Terminal de controle de base (pino 2, terminal central; requer um resistor externo de limitação de corrente de base)
Cpassive—
Terminal de coletor (pino 3, terminal direito com a face plana para a frente e terminais para baixo)

Especificações Principais

Atributos paramétricos

ParâmetroMín.TípicoMáx.UnidadeCondição de teste
Tensão de ruptura coletor-emissor(V(BR)CEO)40——VIC = 1.0 mA, IB = 0, TA = 25°C (teste pulsado: tp <= 300 µs, ciclo de trabalho <= 2.0%)
Tensão de ruptura coletor-base(V(BR)CBO)60——VIC = 10 µA, IE = 0, TA = 25°C
Tensão de ruptura emissor-base(V(BR)EBO)6——VIE = 10 µA, IC = 0, TA = 25°C
Corrente contínua de coletor(IC)——200mACorrente contínua de coletor máxima absoluta (valores máximos, p. 1); observe simultaneamente os limites de dissipação e temperatura da junção.
Ganho de corrente contínua hFE a 10mA(hFE_10mA)100—300ratioIC = 10 mA, VCE = 1.0 V, TA = 25°C (teste pulsado: tp <= 300 µs, ciclo de trabalho <= 2.0%)
Ganho de corrente contínua hFE a 1mA(hFE_1mA)70——ratioIC = 1.0 mA, VCE = 1.0 V, TA = 25°C (teste pulsado: tp <= 300 µs, ciclo de trabalho <= 2.0%)
Ganho de corrente contínua hFE a 50mA(hFE_50mA)60——ratioIC = 50 mA, VCE = 1.0 V, TA = 25°C (teste pulsado: tp <= 300 µs, ciclo de trabalho <= 2.0%)
Tensão de saturação coletor-emissor a 10mA(VCE_sat_10mA)——0.2VIC = 10 mA, IB = 1.0 mA, TA = 25°C (teste pulsado: tp <= 300 µs, ciclo de trabalho <= 2.0%)
Tensão de saturação coletor-emissor a 50mA(VCE_sat_50mA)——0.3VIC = 50 mA, IB = 5.0 mA, TA = 25°C (teste pulsado: tp <= 300 µs, ciclo de trabalho <= 2.0%)
Tensão de saturação base-emissor(VBE_sat)0.65—0.85VIC = 10 mA, IB = 1.0 mA, TA = 25°C (teste pulsado: tp <= 300 µs, ciclo de trabalho <= 2.0%)
Produto ganho-largura de banda(fT)300——MHzIC = 10 mA, VCE = 20 V, f = 100 MHz, TA = 25°C
Capacitância de saída do coletor(Cobo)——4pFVCB = 5.0 V, f = 1.0 MHz, IE = 0, TA = 25°C
Capacitância de entrada do emissor(Cibo)——8pFVEB = 0.5 V, f = 1.0 MHz, IC = 0, TA = 25°C
Figura de ruído(NF)——5dBIC = 100 µA, VCE = 5.0 V, RS = 1.0 kΩ, f = 1.0 kHz, TA = 25°C
Tensão coletor–emissor máxima absoluta(VCEO)——40VValores máximos, p. 1; limite de estresse distinto do mínimo V(BR)CEO medido nas condições de ensaio indicadas.
Tensão emissor–base máxima absoluta(VEBO)——6VValores máximos, p. 1; limite de estresse reverso emissor–base distinto do mínimo V(BR)EBO medido nas condições de ensaio indicadas.
Faixa de temperatura da junção(TJ)-55—150°CTemperatura da junção em operação, valores máximos, p. 1; não é uma classificação de temperatura ambiente de operação.

Valores Máximos Absolutos

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

Gotchas e Cuidados de Engenharia

Ressalvas reais de hardware, restrições de layout de PCB e erratas do silício a conhecer antes de fabricar.

Crítico

Verifique a pinagem exata emissor–base–coletor do TO-92

Com a face plana do encapsulamento onsemi TO-92 voltada para o observador e os terminais para baixo, os pinos 1–2–3 são emissor–base–coletor (E-B-C). Outros códigos de peça ou fabricantes podem usar disposições diferentes. Trocar emissor e coletor pode causar operação incorreta; dependendo da polarização, pode ocorrer operação ativa reversa com limites de ganho e tensão diferentes. Verifique o componente exato e o desenho do encapsulamento em vez de presumir que outro transistor compartilha essa pinagem.

Mitigação

Sempre confirme a disposição física dos pinos com a folha de dados do fabricante e a serigrafia da placa antes da soldagem. Assegure que emissor, base e coletor correspondam às conexões do diagrama esquemático.

Crítico

Estresse reverso emissor–base em multivibradores astáveis com acoplamento cruzado

A folha de dados lista VEBO = 6.0 V como tensão reversa emissor–base máxima absoluta (p. 1). Separadamente, V(BR)EBO é especificada como pelo menos 6.0 V a IE = 10 µA, IC = 0 e TA = 25°C (p. 2); o ensaio de ruptura não é uma condição recomendada de operação. Em um astável com acoplamento cruzado e emissores aterrados, a queda da tensão de um coletor pode levar capacitivamente a base oposta a tensão negativa. Para uma transição instantânea idealizada com tensão do capacitor inalterada, VB(after) = VB(before) + VC(after) − VC(before). Assim, a tensão de base após o degrau inclui a tensão de base anterior ao chaveamento; o degrau do coletor isoladamente não é a VBE reversa final. Os níveis reais do coletor dependem das quedas de tensão da carga, do acionamento do transistor e do estado do circuito. Avalie a pior VBE reversa no circuito específico em relação ao limite absoluto VEBO; esta folha de dados não estabelece um limiar universal de alimentação de 5–6 V. Estresse reverso excessivo pode causar ruptura, degradar o ganho ou alterar a temporização.

Mitigação

Avalie um diodo de grampeamento base–emissor em antiparalelo (cátodo na base, ânodo no emissor/terra) ou outra topologia quando a análise do circuito real identificar estresse reverso excessivo. Verifique a corrente de grampeamento, os caminhos de temporização, a partida e os limites de tensão dos componentes no circuito resultante. Um grampeador ou um arranjo de diodo em série com a base é uma alteração de projeto que exige verificação, não uma solução de substituição direta validada automaticamente.

Aviso

Requisito de corrente de base para saturação frente ao ganho ativo

O hFE da região ativa não garante os limites tabelados de VCE(sat). Os ensaios de saturação da onsemi utilizam ganho forçado IC / IB = 10: IC = 10 mA com IB = 1.0 mA resulta em VCE(sat) ≤0.2 V, e IC = 50 mA com IB = 5.0 mA resulta em VCE(sat) ≤0.3 V, a TA = 25°C com largura de pulso ≤300 µs e ciclo de operação ≤2%. Esses limites se aplicam às condições de ensaio indicadas. Escolher a corrente de base somente pelo hFE da região ativa pode fornecer acionamento insuficiente para a carga pretendida e deixar uma tensão coletor–emissor e dissipação maiores; a região real depende da reta de carga e do acionamento do circuito.

Mitigação

Dimensione o acionamento da base para a carga real do coletor e verifique as condições pertinentes de saturação, tensão, temperatura e pulso. Os ensaios tabelados usam IC / IB = 10; não estabelecem uma faixa universal garantida de ganho forçado de 10–20. Verifique se o driver pode fornecer a corrente de base necessária e remover a carga da base durante o desligamento, dentro dos próprios limites de tensão e corrente. Se o acionamento adequado não estiver disponível, avalie um MOSFET ou buffer segundo os requisitos reais do circuito, sem depender apenas da classificação de nível lógico.

Circuitos de Aplicação

Circuito de reset automático e boot do ESP32 (DTR/RTS)

Topologia: Q1 e Q2: chaves NPN acopladas em cruz que puxam EN e IO0 para nível baixo

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Documentação Oficial e Datasheets Citados

Datasheets primários de fabricantes de semicondutores, erratas e notas de aplicação.

DATASHEETonsemi

2N3903, 2N3904 General Purpose Transistors NPN Silicon

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