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Der Bipolartransistor 2N3904 ist einer der beliebtesten und am häufigsten verwendeten NPN-Transistoren. In diesem Artikel werden wir uns die technischen Eigenschaften dieses Elements und seine Anwendungsbeispiele in der Elektronik ansehen!
NPN-Transistor 2N3904 - Technische Daten
Der 2N3904 ist ein bipolarer Transistor mit einem NPN-Leitungstyp – das bedeutet, dass Strom vom Emitter zum Kollektor fließt, wenn eine geeignete Schwellenspannung an der Basis angelegt wird. Er ist ein Transistor mit geringem Stromverbrauch, hat aber einen relativ hohen Stromverstärkungsfaktor (hFE), der typischerweise im Bereich von zehn bis hundert liegt. Die zulässige Kollektor-Emitter-Spannung (Vceo) liegt bei etwa 40 V, was bedeutet, dass der 2N3904 Transistor Spannungen in dieser Höhe schalten kann. In ähnlicher Weise liegt die zulässige Kollektor-Basis-Spannung (Vcb) ebenfalls bei 40 V. Im Gegensatz dazu liegt die maximale Emitter-Basis-Spannung (Veb) bei etwa 6 V. Der Transistor 2N3904 kann einen kontinuierlichen Kollektorstrom (Ic) von bis zu 200 mA führen. Der Basisstrom (Ib) ist proportional zum Kollektorstrom und wird durch den Stromverstärkungsfaktor bestimmt. Der 2N3904 ist in einer Vielzahl von Gehäusen erhältlich, wie TO-92 (THT-Montage), SOT-23 (SMD-Montage) und anderen.
Anwendungen des 2N3904 Transistors in der Elektronik
Der Transistor 2N3904 ist zwar ein Signalbauteil mit geringem Stromverbrauch, seine Anwendungen sind jedoch sehr vielfältig und umfassen unter anderem Verstärker mit geringem Stromverbrauch, elektronische Schalter, Detektoren, Spannungsregler, elektronische Schutzvorrichtungen und Rauschgeneratoren. Beim Entwurf elektronischer Schaltungen mit Transistoren ist es wichtig, sich mit den genauen Parametern in den Datenblättern vertraut zu machen, einschließlich der elektrischen Parameter, der Strom- und Spannungskennlinien und der Frequenzkennlinien. Der Transistor 2N3904 wird aufgrund seiner Vielseitigkeit, seiner Verfügbarkeit, seiner niedrigen Anschaffungskosten und seiner guten elektrischen Leistung häufig verwendet, was ihn zu einer beliebten Wahl für viele elektronische Anwendungen macht.
Testen des bipolaren Transistors
Um einen bipolaren NPN-Transistor mit einem Multimeter zu testen, können Sie den Diodentestmodus des Multimeters verwenden. Schalten Sie den zu prüfenden Stromkreis aus und stellen Sie sicher, dass der Transistor von allen stromführenden Stromkreisen getrennt ist. Stellen Sie das Multimeter auf den Diodentestmodus ein und identifizieren Sie die Verbindungsstellen des Transistors. Ein NPN-Transistor hat drei Anschlüsse: Emitter (E), Basis (B) und Kollektor (C). Das Multimeter wird hier so eingesetzt, dass es die Spannung an zwei beliebigen Anschlüssen des Transistors messen kann. Im Diodenmodus versorgt das Multimeter den Transistor mit einer kleinen Spannung und hilft dabei, die im Transistor eingebetteten Dioden zu identifizieren.
Wir schließen die rote Sonde des Multimeters an die Basis (B) des Transistors an. Halten Sie die schwarze Sonde und überprüfen Sie die Verbindung zwischen Basis (B) und Emitter (E). Die Spannung fällt an der Basis-Emitter “Diode” ab. Halten Sie dann die rote Sonde an die Basis des Transistors und legen Sie die schwarze Sonde an den Kollektor. Am Basis-Kollektor-Übergang sollte der Spannungsabfall ähnlich sein wie am Basis-Emitter-Übergang, der auf die gleiche Weise überprüft wird.
Schalten und Steuern über den Transistor 2N3904
Der bipolare NPN-Transistor, wie der 2N3904, kann in einer Vielzahl von Schaltungen verwendet werden, darunter auch in Frequenzfiltern. In einem Hoch- und Tiefpassfilter können die NPN-Transistoren 2N3904 als Operationsverstärker eingesetzt werden, um eine angemessene Signalverstärkung in bestimmten Frequenzbändern zu erzielen. Der 2N3904 kann in einer Operationsverstärker-Konfiguration verwendet werden, um das Eingangssignal zu verstärken, bevor es durch Filterelemente wie Kondensatoren und Induktoren geleitet wird. Der NPN-Transistor kann als Verstärkungselement in einem Bandpassfilter verwendet werden. In diesem Fall kann der 2N3904 als Teil einer Verstärkerkonfiguration verwendet werden, die das Signal in dem Frequenzband verstärkt, das durch den Filter geleitet werden soll. In einem Tiefpassfilter mit einem aktiven Element kann der NPN-Transistor als Teil einer Tiefpassfilterschaltung verwendet werden, in der das Signal durch einen Kondensator und einen Widerstand geleitet wird. Der 2N3904 kann als Operationsverstärker in einer integrierenden (Integrator) oder differenzierenden Konfiguration verwendet werden, die häufig in dieser Art von Filter eingesetzt wird. In Tiefpassfiltern mit einer Spule kann der NPN-Transistor als Signalverstärkungselement verwendet werden, bevor das Signal durch die Spule und den Kondensator geleitet wird. Der 2N3904 kann als Teil eines Operationsverstärkers oder in einer Emitter- oder Kollektor-Common-Circuit-Konfiguration zur Verstärkung des Signals verwendet werden.
All diese Anwendungen erfordern ein geeignetes Schaltungsdesign, das auf den Eigenschaften des Transistors 2N3904 und den Anforderungen an die Frequenzfilterung basiert. Der NPN-Transistor kann je nach den Erfordernissen des Projekts als Verstärker, Schlüssel oder Regelelement in Frequenzfiltern verwendet werden.
2N3906 - Komplementärpaar für 2N3904
Das Komplementärpaar für 2N3904 ist der PNP-Transistor 2N3906. Das bedeutet, dass es sich um bipolare PNP- (2N3906) und NPN-Transistoren (2N3904) handelt, die ähnliche Eigenschaften, aber entgegengesetzte Leitfähigkeiten haben:
- Bei dem 2N3904 (NPN) ist der Emitter mit der positiven Versorgungsspannung und der Kollektor mit der Last verbunden.
- Bei dem 2N3906 (PNP) ist der Emitter mit der negativen Versorgungsspannung und der Kollektor mit der Last verbunden.
Das bedeutet, dass der 2N3904 (NPN)-Transistor für Schaltungen ausgelegt ist, in denen Strom vom Emitter zum Kollektor fließt (z.B. negative Versorgung der Last), während der 2N3906 (PNP)-Transistor für Schaltungen ausgelegt ist, in denen Strom vom Kollektor zum Emitter fließt (z.B. positive Versorgung der Last). Somit können der 2N3904 und der 2N3906 als komplementäre Paare in einer Vielzahl von elektronischen Anwendungen wie Verstärkern, Schaltkreisen oder Spannungsstabilisatoren verwendet werden. Dadurch ist es möglich, integrierte Schaltungen in Transistorschaltungen zu entwickeln, die für verschiedene Teile der Schaltung die entgegengesetzte Art von Leitfähigkeit bieten.
