2N5551 NPN Transistor: Funktionen, Anwendungen, Datenblatt und Pinout

Im riesigen Reich der Elektronik dienen Transistoren als unbesungene Helden, die unzählige Geräte und Schaltungen betreiben, die ein wesentlicher Bestandteil unseres täglichen Lebens geworden sind. Darunter,der 2N5551 NPN -Transistorfällt als vielseitig und weit verbreitet - verwendete Komponente. Mit seiner einzigartigen Kombination von Merkmalen hat es sich in verschiedenen Anwendungen eine Nische für sich selbst geschnitten, von kleinen Maßstäben innerhalb der Unterhaltungselektronik bis hin zu den komplexeren Systemen in Industrie- und Kommunikationsaufbauten. Dieser Artikel trifft tief in die Welt des 2N5551 ein und untersucht seine charakteristischen Funktionen, verschiedene Anwendungen, entscheidende Datenblattdetails und grundlegende Pinout -Konfigurationen. Egal, ob Sie ein Elektronik -Enthusiast, ein Student oder ein professioneller Ingenieur sind, das Verständnis des 2N5551 kann neue Möglichkeiten für das Design und die Innovation des Schaltungskreislaufs eröffnen.

Umfassender Überblick über 2N5551 Transistor

Der 2N5551 ist ein hochfrequenter NPN-Bipolar-Junction-Transistor (BJT), ein NPN-Bipolar-Junction-Tiefstzahlen.weit verbreitet bei Verstärkung, Schalt- und Oszillationsschaltungen. Zu den Kernvorteilen zählen ein hervorragender Hochfrequenzgang, eine geringe Sättigungsspannung und einen minimalen Stromverlust, wodurch es ideal für kleine bis mittelschwere elektronische Geräte ist. Die Schlüsselanwendungen umfassen Hochfrequenzsignalverstärkung, Impulsschaltungsumschaltung und Fahrantrieb mit geringer Leistung. Mit robusten Leistungsmetriken-wie hohe Breakdown-Spannungen (VCE ≥ 150 V), DC-Stromverstärkung (HFE) von 80-250 und eine charakteristische Frequenz (FT) ≥ 100 MHz-gleicht es die Zuverlässigkeit und Effizienz aus und verfestigen seine Rolle als Grundnahrungsmittel im elektronischen Design.

2N5551 Transistor CAD -Modell

PIN -Konfiguration des 2N5551 -Transistors

Der 2N5551 -Transistorverfügt über eine klare PIN -Konfiguration, die für die richtige Integration des Schaltungskreises von entscheidender Bedeutung ist. Im gemeinsamen Paket von 92 bieten drei Stifte unterschiedliche Rollen: Pin 1 ist der Emitter (e), das aktuelle Abflussanschluss, der typischerweise mit Masse oder niedrigem Potential verbunden ist; Pin 2 fungiert als Basis (b) und steuert den Collector-Emitter-Strom über Basisstrom (IB); Pin 3 fungiert als Kollektor (C), der derzeit mit Lasten oder hohen Potentialen verbundene Stromzuflussterminal.

Merkmale und technische Spezifikationen des 2N5551 -Transistors

Elektrische Kerneigenschaften

• DC -Eigenschaften:
  • Collector-Base-Breakdown-Spannung (VCB): ≥ 160 V
  • Collector-Emitter-Breakdown-Spannung (VCE): ≥150 V
  • Ausbruchspannung (Emitter-Base): ≥ 6 V
  • Gleichstromverstärkung (HFE): 80-250 (bei IC = 10 mA, VCE = 10 V)
• Hochfrequenzeigenschaften:
  • Charakteristische Frequenz (FT): ≥ 100 MHz (bei IC = 10 mA, VCE = 20V)
  • Ausgangskapazität (COB): ≤ 15PF (bei VCB = 10 V, F = 1MHz)
• Leistungs- und Temperaturmerkmale:
  • Maximum Collector Dissipationsleistung (PC): 0,625W (bei TAMB = 25 ℃)
  • Betriebsübergangstemperaturbereich (TJ): -55 ℃ ~+150 ℃
  • Speichertemperaturbereich (TSTG): -55 ℃ ~+150 ℃

Grenzparameter (absolute maximale Werte)

Schaltplan mit 2N5551 NPN -Transistor

2N5551 -Funktionen

Starke Spannungswiderstandsleistung: Die Collector-Emitter-Breakdown-Spannung (VCE) beträgt ≥150 V, und die Collector-Base-Bruchspannung (VCB) beträgt ≥ 160 V, wodurch ein stabiler Betrieb in relativ hohen Spannungsumgebungen und die Erweiterung des Anwendungsbereichs ermöglicht wird.

Stabiler Stromverstärkung: Unter den Bedingungen von IC = 10 mA und VCE = 10 V reicht die DC -Stromverstärkung (HFE) von 80 bis 250, um eine zuverlässige Verstärkungsleistung und die Stabilität der Signalverstärkung zu gewährleisten.

Ausgezeichnete Hochfrequenzeigenschaften: Die charakteristische Frequenz (FT) beträgt ≥ 100 MHz (bei IC = 10 mA und VCE = 20V), wodurch sie für Hochfrequenz-Anwendungsszenarien wie Hochfrequenzsignalverstärkung und Schwingung geeignet ist.

Gute Leistung und Temperaturanpassungsfähigkeit: Die maximale Kollektor -Dissipationsleistung erreicht 0,625 W (bei 25 ℃), und der Temperaturbereich der Betriebsübergang beträgt -55 ° ~+150 ° C, wodurch ein stabiler Betrieb in einem relativ breiten Temperaturbereich und Leistungsbereich ermöglicht wird.

Kapazität mit geringer Ausgangskapazität: Die Ausgangskapazität (COB) beträgt ≤ 15PF (bei VCB = 10 V und F = 1 MHz), was den Hochfrequenzsignalverlust verringert und die Effekte der hohen Frequenzversuche verbessert.

Hervorragende Schalteigenschaften: Es verfügt über eine niedrige Sättigungsspannung und kann nach optimiertem Design schnelles Schalten erreichen, wodurch es zum Schalten von Anwendungen wie Impulsschaltungen und Lastantrieb geeignet ist.

2N5551 Anwendungen

Der 2N5551 ist ein Small-Signal-Siliziumtransistor vom NPN-Typmit hohem Frequenzgang (typische charakteristische Frequenz von 100 MHz), Leistungsfähigkeit mit mittlerer Leistung (maximale Kollektorleistung Dissipation von 625 MW) und eine moderate Stromantriebskapazität (maximaler Kollektorstrom von 600 mA). Die Anwendungsszenarien konzentrieren sich hauptsächlich auf die "Kleinsignalverarbeitung" und "Switching" mit den folgenden Schlüsselanwendungen: "Low-Power-Switching":

Kleinsignalverstärkungsschaltungen

Als Kernverstärkungsvorrichtung wird es bei der Audio-Vorverstärkung (z. B. Signalvorverarbeitung für kleine Audiosysteme und Kopfhörertreiber), der RF-Signalverstärkung (RF) (z. Die hochfrequenten Eigenschaften können die Signalverzerrung verringern und sie für die Verarbeitung hochfrequenter und kleiner Amplitudensignale geeignet sind.

Schalterregelung mit geringer Leistung

Es fungiert als elektronischer Schalter in Szenarien mit kleinen Stromströmungen, wie z. B. LED-Ein/Aus-Steuerung (Steuerung des Ein/Aus-Kollektorstroms durch Basissignale, um LEDs mit geringer Leistung zu treiben), das Fahren mit kleinem Relais-Spulen (müssen mit Stromlimitwiderstandswiderständen gepaart werden, um die Aktivierung des Relays zu kontrollieren. TTL/CMOS -Schaltkreise).

Hochfrequenz-Schwingung und Signalerzeugung

Durch die Nutzung seiner Hochfrequenzantwortfunktion wird es in Hochfrequenzoszillatorschaltungen (wie LC-Oszillationsschaltungen, die Sinus-Signale im Funkfrequenzbereich für Anwendungen für Anwendungen wie Fernsteuermodule und Carrier-Erzeugung in kleinen Kommunikationsgeräten in kleinem Kommunikationsgeräten und Signalmodulationsschaltkreisen (Unterstützung bei der Umsetzung der Amplimenträger implementieren im Umsetzung der Amplimenträger, in der Amplimierung, in der Amplimierung, in der Amplimierung, in der Amplitudenausstattung) verwendet.

Impulssignalverstärkung und -formung

In digitalen Systemen oder Timing-Steuerungsschaltungen verstärkt es schwache Impulssignale (z. B. Amplifikation von Timer-Ausgangssignalen) oder Formen verzerrte Impulswellenformen durch seine Schalteigenschaften (z.

Konstante Stromquellen und Vorspannungsschaltungen

Unter Verwendung der aktuellen Kontrolleigenschaften des Transistors konstruiert sie Konstantstromquellen mit geringer Leistung (z.

Sicherer Betrieb des 2N5551 NPN -Transistors

Der 2N5551 NPN -TransistorEin Grundnahrungsmittel in vielen elektronischen Schaltkreisen erfordert eine sorgfältige Handhabung, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.
In erster Linie ist es von entscheidender Bedeutung, sich an den Safe Operating Area (SOA) zu halten. Das Produkt des Kollektors - Emitterspannung (VCE) und des Kollektorstroms (IC) sollte die maximale Kollektordissipationsleistung (PC), die bei 25 ° C beträgt, nicht überschreiten. In hohen Temperaturumgebungen ist die Ableitung erforderlich. Wenn beispielsweise die Umgebungstemperatur 100 ° C erreicht, sollte der PC auf 0,3 W reduziert werden. Das Überschreiten dieser Grenzen kann zu Überhitzung und dauerhaften Schäden führen.
Während des Lötens ist es wichtig, die Temperatur bei oder unter 260 ° C und die Lötzeit innerhalb von 10 Sekunden zu halten. Hohe Temperaturen können die empfindliche innere Struktur des Transistors beschädigen. In Anwendungen mit hoher Leistung ist die Installation von Kühlkörper ratsam, um die Wärme effektiv abzuleiten und eine sichere Übergangstemperatur aufrechtzuerhalten.
Aufgrund seines ESD -Empfindlichkeitsniveaus der ESD (elektro - statischer Entladung) der Klasse 1A sind anti -statische Maßnahmen wie die Verwendung von Anti -statischen Handgelenksgurten und -beuteln während der Lagerung und Handhabung von wesentlicher Bedeutung, um Schäden durch elektrostatische Ladungen zu verhindern.

Optimierung von 2N5551 -Transistoreffizienz und -leistung

Amplifikationskreisoptimierung

In Verstärkungsschaltungen,der 2n5551Die Leistung kann durch sorgfältige Vorurteile und Impedanzübereinstimmung verbessert werden.
Vorurteile: Einsatz einer Spannung - Teiler -Vorspannungskonfiguration, typischerweise mit Widerständen RB1 und RB2, trägt dazu bei, den Betriebspunkt des Transistors zu stabilisieren. Temperaturschwankungen können in der DC -Stromverstärkung des Transistors (HFE) Schwankungen verursachen. Bei der ordnungsgemäßen Spannung - Trennervorspannung bleibt die Basisspannung relativ konstant, wodurch ein stabiler Sammlerstrom gewährleistet wird und Verstärkungsschwankungen minimieren. Beispielsweise garantiert ein stabiler Betriebspunkt in einem Audio -Vor -Amplifikationskreis eine konsistente Schallverstärkung ohne Verzerrung, die durch HFE -Schwankungen verursacht wird.
Impedanzübereinstimmung: Einbeziehung eines LC -Netzwerks (Inductor - Capacitor) für die Impedanzübereinstimmung ist für hohe Frequenzanwendungen von entscheidender Bedeutung. Der 2N5551 hat eine bestimmte Eingangs- und Ausgangsimpedanz. Durch die Verwendung eines LC -Netzwerks kann die Impedanz der Quelle und der Last mit der des Transistors übereinstimmen. Dies reduziert Signalreflexionen, die Stromverlust und Verzerrung verursachen können. Infolgedessen kann der Transistor die Stromversorgung effizient übertragen und hohe Frequenzsignale steigern, wodurch er für RF -Verstärkungsaufgaben geeignet ist.

Schaltkreis Optimierung

Zum Schalten von Anwendungen liegt der Schlüssel darin, die Schaltgeschwindigkeit zu beschleunigen und Stromverluste zu reduzieren.
Beschleunigung der Schaltgeschwindigkeit: Anschließen eines kleinen Widerstands (von 100 Ω - 1KΩ) in Reihe mit der Basis des 2N5551 -Überdrucks können während der Kurve den Stromüberschwingen unterdrücken. Zusätzlich kann das Hinzufügen eines Kondensators (10PF - 100PF) parallel zur Basis -Emitter -Übergang den Ausschalten des Abdrehens beschleunigen. Wenn der Transistor ausschalten muss, bietet der Kondensator einen Pfad für die gespeicherte Ladung im Basisbereich, um sie schnell zu entladen, wodurch die Ausbaus für die Abbiegung verringert wird. Dies ist besonders wichtig für die Schaltkreise für Impuls -Breitenmodulation (PWM), in denen eine schnelle und genaue Schaltung erforderlich ist.
Stromverluste reduzieren: Vermeiden Sie über - das Fahren des Transistors ist für die Minimierung von Stromverlusten unerlässlich. Über - Fahren können zu einer übermäßigen Sättigung führen, die Abzweigung erhöhen -, was zu einer höheren Stromversorgung während des Übergangs zwischen und außerhalb der Zustände führt. Durch die präzise Steuerung des Basisstroms kann der Transistor mit einem optimalen Sättigungsniveau arbeiten, wodurch sowohl die Leitung als auch die Schaltverluste verringert werden. In einem Motor -Antriebskreis stellt diese Optimierung sicher, dass der 2N5551 den Motorstrom effizient wechseln und die Energieeffizienz des Gesamtsystems verbessert.

Simulationsdiagramm bis 2n5551

Diese Simulation zeigt einen gemeinsamen Emitterverstärker mitEin 2N5551 NPN -Transistor. Die Schaltung auf der linken Seite verwendet die Widerstände R3 (2KΩ), R4 (330 Ω) zur Spannung - Teilen der Verzerrung und setzt die Basisspannung so ein, dass ein ordnungsgemäßer Betriebspunkt festgelegt wird. R1 (1,2 kΩ) und R2 (200 Ω) wirken als Kollektor- bzw. Emitterwiderstände und bestimmen die Ausgangsimpedanz und die Strom -Spannungseigenschaften. C1 (1 μF) ist ein Kopplungskondensator, der Wechselstromsignale beim Blockieren von DC ermöglichen.
Das Oszilloskop auf der rechten Seite zeigt zwei Schlüsselwellenformen an. Die obere gelbe Spur repräsentiert das Eingangs -AC -Signal, wahrscheinlich eine niedrige Sinus -Amplitude -Sinus. Die untere rosa Wellenform ist der Ausgang, amplifiziert durch den 2N5551. Beachten Sie die signifikante Verstärkung: Die Ausgangsamplitude ist viel größer und zeigt die Spannungsverstärkungsfunktion des Transistors in dieser Konfiguration. Die glatten sinusoden Formen zeigen minimale Verzerrungen an, wobei der 2N5551 Wechselstromsignale für analoge Anwendungen wie Audio -Vorverstärkung effektiv amplifizieren kann und deren Verwendung in linearen Amplifikationsschaltungen validiert.

Alternativen zum 2N5551 -Transistor

Paketabmessungen von 2N5551

To-92: Es handelt sich um ein Plastikpaket, das sehr für manuelles Löten geeignet und im Bereich der Unterhaltungselektronik häufig verwendet wird.

SOT-23: Es ist ein Oberflächenmontagepaket, und seine geringe Größe macht es für das PCB-Design mit hohem Dichte geeignet.

Schlüsseldimensionsparameter (bis 92 Paket)

2N5551 Hersteller

Der 2N5551 NPN -Transistor wird von mehreren Industrie -renommierten Unternehmen hergestellt. Fairchild Semiconductor ist ein prominenter Produzent, der ihn für allgemeine - Zwecke mit hoher Spannungsverstärker und Gas - Entladungstreiber entworfen hat. Ihr 2N5551 verfügt über ein Paket bis zu - 92 verfügt über hohe Frequenzfunktionen von bis zu 150 MHz, wodurch es für verschiedene Anwendungen geeignet ist.
Onsemi stellt diesen Transistor auch her und bietet eine Version mit einem Gewinn -Bandbreitenprodukt (FT) von 300 MHz an. Toshiba, ein weiterer Brunnen - bekannter Name, liefert den 2N5551 mit eigenen Qualitätskontrollspezifikationen. Darüber hinaus produzieren DiOTEC -Halbleiter und Multicomp Pro den 2N5551, der jeweils Leistungsmerkmale mit unterschiedlichen Anforderungen auf dem Elektronikmarkt entspricht. Der chinesische Hersteller CJ (Jiangsu Changjiang/Changjing) bietet eine kostengünstige und zuverlässige Option für Anwendungen wie niedrige Frequenzleistungsverstärkung und Schaltschaltungen.

Abschluss

Als Hochleistungs-NPN-Transistor,der 2n5551wurde aufgrund der Vorteile von Hochspannungswiderstand, Hochfrequenzeigenschaften und niedrigen Kosten häufig für Verstärker-, Schalt- und Hochfrequenzschaltungen eingesetzt. Während des Konstruktionsprozesses sollte auf den sicheren Betriebsbereich, die Wärmeableitungsbedingungen und die Parameteranpassung aufmerksam gemacht werden, und Simulationswerkzeuge sollten zur Optimierung der Schaltungsleistung verwendet werden. Durch die vernünftige Auswahl alternativer Modelle und komplementärer Transistoren können die Anwendungsszenarien weiter erweitert werden, um die verschiedenen Designanforderungen zu erfüllen.

2N5551 NPN -Transistor -Datenblatt

ONSEMI 2N5551 NPN Transistor Datasheet.pdf

Fairchild Semiconductor 2N5551 Datasheet.pdf

Dioden inCorporated2N5551 Datasheet.pdf

DiOTEC Semiconductor 2N5551 Datasheet.pdf