في المجال الشاسع للإلكترونيات ، تعمل الترانزستورات كأبطال غير مجهولين ، حيث تعمل على تشغيل عدد لا يحصى من الأجهزة والدوائر التي أصبحت جزءًا لا يتجزأ من حياتنا اليومية. فيما بينها،ترانزستور 2N5551 NPNتبرز كمكون متعدد الاستخدامات وعلى نطاق واسع. من خلال مزيجها الفريد من الميزات ، فقد نحت مكانة لنفسها في تطبيقات مختلفة ، من الدوائر الصغيرة المقياس داخل الإلكترونيات الاستهلاكية إلى الأنظمة الأكثر تعقيدًا في إعدادات الاتصالات الصناعية والاتصالات. تتعمق هذه المقالة في عالم 2N5551 ، واستكشاف ميزاتها المميزة وتطبيقاتها المتنوعة وتفاصيل ورقة البيانات الحاسمة وتكوينات pinout الأساسية. سواء كنت من عشاق الإلكترونيات أو طالب أو مهندس محترف ، فإن فهم 2N5551 يمكن أن يفتح إمكانيات جديدة في تصميم الدوائر والابتكار.
نظرة عامة شاملة على الترانزستور 2N5551
2N5551 عبارة عن ترانزستور تقاطع ثنائي القطب عالي التردد (BJT)تستخدم على نطاق واسع في دارات التضخيم والتبديل والتذبذب. تشمل مزاياها الأساسية استجابة ممتازة عالية التردد ، وجهد تشبع منخفض ، وأقل من فقدان الطاقة ، مما يجعلها مثالية للأجهزة الإلكترونية الصغيرة إلى المتوسطة. تمتد التطبيقات الرئيسية على تضخيم إشارة التردد العالي ، وتبديل دائرة النبض ، والقيادة منخفضة الطاقة. مع مقاييس الأداء القوية-مثل الفولتية عالية الانهيار (VCE ≥ 150V) ، وربح تيار التيار المستمر (HFE) من 80-250 ، وتردد مميز (FT) ≥ 100 ميجا هرتز-توازن بين الموثوقية والكفاءة ، مما يعزز دوره في التصميم الإلكتروني.
2N5551 Transistor CAD نموذج
تكوين دبوس من الترانزستور 2N5551
ترانزستور 2N5551يتميز بتكوين دبوس واضح ، وهو أمر بالغ الأهمية لتكامل الدائرة المناسب. في الحزمة المشتركة إلى 92 ، تخدم ثلاثة دبابيس أدوارًا متميزة: الدبوس 1 هو باعث (E) ، وهي محطة التدفق الخارجي الحالي متصل عادةً بالأرض أو الإمكانات المنخفضة ؛ يعمل PIN 2 كقاعدة (ب) ، والتحكم في التيار البثبث المجمع عبر التيار الأساسي (IB) ؛ يعمل PIN 3 وظائف جامع (C) ، محطة التدفق الحالية المرتبطة بالأحمال أو الإمكانات العالية.
| رقم PIN | اسم الدبوس | وصف الوظيفة |
|---|---|---|
| 1 | باعث (هـ) | باعث ، محطة التدفق الخارجي الحالي ، عادةً ما تكون مؤرضًا أو متصلاً بإمكانات منخفضة |
| 2 | قاعدة (ب) | القاعدة ، التي تنظم التيار الجاذبية (IC) من خلال تيار التحكم (IB) |
| 3 | جامع (ج) | جامع ، محطة التدفق الحالية ، متصلة بالحمل أو محطة عالية محتملة |
الخصائص والمواصفات الفنية للترانزستور 2N5551
الخصائص الكهربائية الأساسية
- خصائص العاصمة:
- جهد انهيار قاعدة التجميع (VCB): ≥160V
- جهد انهيار جامع للأعراق (VCE): ≥150V
- جهد انهيار قاعدة باعث (VEB): ≥6V
- ربح تيار التيار المستمر (HFE): 80-250 (في IC = 10MA ، VCE = 10V)
- خصائص التردد العالي:
- التردد المميز (FT): ≥100MHz (عند IC = 10MA ، VCE = 20V)
- سعة الإخراج (COB): ≤15pf (في VCB = 10V ، F = 1MHz)
- خصائص الطاقة ودرجة الحرارة:
- أقصى قدر من تبديد جامع (PC): 0.625W (عند الدفار = 25 ℃)
- نطاق درجة حرارة تقاطع التشغيل (TJ): -55 ℃ ~+150 ℃
- نطاق درجة حرارة التخزين (TSTG): -55 ℃ ~+150 ℃
الحد من المعلمات (القيم القصوى المطلقة)
| المعلمة | قيمة |
|---|---|
| الحد الأقصى لتيار جامع (IC) | 0.6A |
| الحد الأقصى لتيار القاعدة (IB) | 0.1A |
| درجة حرارة الوصلات (TJ) | 150 ℃ |
مخطط الدائرة مع ترانزستور 2N5551 NPN
ميزات 2N5551
أداء مقاومة الجهد القوي: هو جهد انهيار البرج (VCE) هو ≥150V ، وجهد انهيار قاعدة التجميع (VCB) هو -160 فولت ، مما يتيح التشغيل المستقر في بيئات عالية الجهد نسبيا وتوسيع نطاق التطبيق.
ربح تيار مستقر: في ظل ظروف IC = 10MA و VCE = 10V ، يتراوح ربح تيار التيار المستمر (HFE) من 80 إلى 250 ، مما يضمن أداء التضخيم الموثوق به واستقرار تضخيم الإشارة.
خصائص ممتازة عالية التردد: التردد المميز (FT) هو ≥100MHz (عند IC = 10MA و VCE = 20V) ، مما يجعله مناسبًا لسيناريوهات التطبيق عالي التردد مثل تضخيم إشارة التردد العالي والتذبذب.
قوة جيدة وقدرة على التكيف: تصل قوة تبديد المجمّع القصوى إلى 0.625 واط (عند 25 ℃) ، ومدى درجة حرارة تقاطع التشغيل هو -55 ℃ ~+150 ℃ ، مما يتيح تشغيل مستقر في نطاق درجة حرارة واسعة نسبيًا.
انخفاض السعة الإخراج: سعة الإخراج (COB) هي ≤15pf (عند VCB = 10V و F = 1MHz) ، مما يقلل من فقدان الإشارة عالية التردد ويحسن من تأثيرات الاستجابة عالية التردد.
خصائص تبديل ممتازة: يحتوي على جهد تشبع منخفض ، ويمكنه تحقيق التبديل السريع بعد التصميم الأمثل ، مما يجعله مناسبًا لتبديل تطبيقات مثل دوائر النبض والقيادة الحمل.
تطبيقات 2N5551
2N5551 هو ترانزستور سيليكون صغير من نوع NPN، يتميز استجابة عالية التردد (FT المتساقطة المميزة النموذجية من 100 ميجا هرتز) ، وقدرة معالجة الطاقة المتوسطة (الحد الأقصى لتبديد الطاقة جامع 625 ميجاوات) ، وسعة القيادة الحالية المعتدل (تيار جامع الحد الأقصى 600mA). تركز سيناريوهات التطبيق بشكل رئيسي على "معالجة الإشارات الصغيرة" و "التبديل منخفض الطاقة" ، مع التطبيقات الرئيسية التالية:
دوائر تضخيم الإشارة الصغيرة
كجهاز تضخيم أساسي ، يتم استخدامه في التضخيم المسبق للصوت (مثل المعالجة المسبقة للإشارة لأنظمة الصوت الصغيرة وبرامج تشغيل سماعات الرأس) ، وتضخيم إشارة التردد الراديوي (RF) ، وتضخيم إشارة المستشعر (مثل تضخيم الإشارات الضعيفة من الإخراج الكهربائي من خلال التصوير الفوتوغرافي وتداولها. يمكن أن تقلل خصائصها ذات التردد العالي من تشويه الإشارة ، مما يجعله مناسبًا لمعالجة الإشارات ذات التردد العالي والأساس.
التحكم في مفتاح الطاقة المنخفضة
إنه بمثابة مفتاح إلكتروني في سيناريوهات الحمل الصغيرة ، مثل التحكم في التشغيل/الإيقاف (التحكم في/إيقاف تشغيل التيار المجمع من خلال إشارات الأساس لدفع LEDs منخفضة الطاقة) ، وقيادة لفائف التتابع الصغيرة (تحتاج إلى إقرانها بمقاومات دائرة محددة للتحكم في تنشيط/تنشيط التبديل عن البروتينات. دوائر TTL/CMOS).
التذبذب عالي التردد وتوليد الإشارة
الاستفادة من قدرتها على استجابة التردد العالي ، يتم استخدامها في دوائر مذبذب عالية التردد (مثل دوائر التذبذب LC ، وتوليد إشارات الجيوب الأنفية في نطاق التردد الراديوي للتطبيقات مثل وحدات التحكم عن بُعد وتوليد الناقل في أجهزة الاتصال الصغيرة) ودوائر تعديل الإشارة (مساعدة في تنفيذ تعديل السعة أو الترددات الشائعة.
تضخيم إشارة النبض وتشكيله
في الأنظمة الرقمية أو دوائر التحكم في التوقيت ، يضخم إشارات النبض الضعيفة (مثل تضخيم إشارات إخراج الموقت) أو الأشكال الموجية المشوهة من النبضات المشوهة من خلال خصائص تبديلها (مثل القضاء على انحناء الإشارة لإخراج نبضات المستوى العالي المنخفض العادي ، والتكييف مع متطلبات الدوائر المنطقية اللامعة).
مصادر التيار الثابتة ودوائر التحيز
باستخدام خصائص التحكم الحالية للترانزستور ، فإنه يبني مصادر التيار الثابتة منخفضة الطاقة (مثل توفير تيار تشغيل مستقر لأجهزة الاستشعار منخفضة الطاقة ومكبرات الصوت التشغيلية) أو بمثابة دوائر متحيزة لأجهزة الطاقة (توفير الجهد/التيار المناسبين للانحياز لضمان عملها في منطقة تضخيم ثابتة).
التشغيل الآمن لترانزستور 2N5551 NPN
ترانزستور 2N5551 NPN، وهو عنصر أساسي في العديد من الدوائر الإلكترونية ، يتطلب التعامل الدقيق لضمان تشغيل آمن.
أولاً وقبل كل شيء ، يعد الالتزام بمنطقة التشغيل الآمنة (SOA) أمرًا بالغ الأهمية. يجب ألا يتجاوز ناتج المجمع - الجهد المباشر (VCE) وتيار المجمع (IC) أقصى قدر من طاقة تبديد المجمع (PC) ، وهو 0.625 واط عند 25 ℃. في بيئات درجة الحرارة العالية ، من الضروري. على سبيل المثال ، عندما تصل درجة الحرارة المحيطة إلى 100 ℃ ، يجب تقليل الكمبيوتر إلى 0.3W. يمكن أن يؤدي تجاوز هذه الحدود إلى ارتفاع درجة الحرارة ودائمة.
أثناء اللحام ، من الأهمية بمكان الحفاظ على درجة الحرارة عند أو أقل من 260 ℃ ووقت اللحام في غضون 10 ثوانٍ. درجات الحرارة المرتفعة يمكن أن تلحق الضرر بالهيكل الداخلي الدقيق للترانزستور. في التطبيقات التي تتضمن طاقة عالية ، يُنصح بتثبيت أحواض الحرارة بتبديد الحرارة بفعالية والحفاظ على درجة حرارة تقاطع آمنة.
علاوة على ذلك ، نظرًا لوجود مستوى حساسية ESD (الإفرازات الكهربائية) من الفئة 1A ، فإن التدابير الثابتة مثل استخدام أحزمة وأكياس المعصم الثابتة ضرورية أثناء التخزين والتعامل لمنع الأضرار من الشحنات الإلكتروستاتيكية.
تحسين 2N5551 كفاءة وأداء الترانزستور
تحسين دائرة التضخيم
في دوائر التضخيم ،2N5551يمكن تعزيز الأداء من خلال التحيز الدقيق ومطابقة المعاوقة.
التحيز: توظيف تكوين تحيز الفجوة - المقسم ، عادةً مع المقاومات RB1 و RB2 ، يساعد في تثبيت نقطة تشغيل الترانزستور. يمكن أن تسبب اختلافات درجة الحرارة تقلبات في ربح تيار العاصمة الترانزستور (HFE). ولكن مع تحيز الجهد الصحيح - المقسم ، يظل الجهد الأساسي ثابتًا نسبيًا ، مما يضمن وجود تيار جامعي مستقر وتقليل الاختلافات في الأرباح. على سبيل المثال ، في دائرة التضخيم قبل الصوت ، تضمن نقطة تشغيل مستقرة تضخيمًا صوتيًا ثابتًا دون تشويه بسبب تقلبات HFE.
مطابقة المقاومة: دمج شبكة LC (محث - مكثف) لمطابقة المعاوقة أمر بالغ الأهمية لتطبيقات التردد العالية. 2N5551 لديه بعض المدخلات ومقاومة المخرجات. باستخدام شبكة LC ، يمكن مطابقة مقاومة المصدر والحمل مع ترانزستور. هذا يقلل من انعكاسات الإشارة ، والتي يمكن أن تسبب فقدان الطاقة والتشويه. نتيجة لذلك ، يمكن للترانزستور نقل الطاقة بكفاءة وتضخيم إشارات التردد العالية ، مما يجعلها مناسبة لمهام التضخيم RF (التردد الراديوي).
تبديل الدائرة تحسين
لتطبيقات التبديل ، يكمن المفتاح في تسريع سرعة التبديل وتقليل خسائر الطاقة.
تسريع سرعة التبديل: توصيل مقاوم صغير (يتراوح من 100Ω - 1KΩ) في سلسلة مع قاعدة 2N5551 يمكن أن يقمع التجاوز الحالي أثناء المنعطف - على العملية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لإضافة مكثف (10pf - 100pf) بالتوازي مع القاعدة - تقاطع باعث يمكن أن يسرع عملية إيقاف التشغيل. عندما يحتاج الترانزستور إلى الإغلاق ، يوفر المكثف مسارًا للشحن المخزن في المنطقة الأساسية للتفريغ بسرعة ، مما يقلل من الوقت. هذا مهم بشكل خاص في دوائر تعديل العرض (PWM) للنبض حيث يلزم تبديل سريع ودقيق.
تقليل خسائر الطاقة: تجنب أكثر من ذلك - إن قيادة الترانزستور ضرورية لتقليل فقدان الطاقة. أكثر من ذلك - يمكن أن تؤدي القيادة إلى التشبع المفرط ، مما يزيد من التأخير والتأخير والتسبب في ارتفاع تبديد الطاقة أثناء الانتقال بين الحالات الموجودة وخارجها. من خلال التحكم في التيار الأساسي بدقة ، يمكن أن يعمل الترانزستور على مستوى التشبع الأمثل ، مما يقلل من خسائر التوصيل والتبديل. في دائرة القيادة - المحرك ، يضمن هذا التحسين أن 2N5551 يمكن أن يقوم بتبديل تيار المحرك بكفاءة ، مما يحسن كفاءة الطاقة في النظام الكلي.
رسم بياني للمحاكاة إلى 2N5551
تعرض هذه المحاكاة مكبر صوت شائع - بنيت معترانزستور 2N5551 NPN. تستخدم الدائرة الموجودة على اليسار المقاومات R3 (2KΩ) ، R4 (330Ω) للجهد - تقسيم التحيز ، وضع الجهد الأساسي لإنشاء نقطة تشغيل مناسبة. يعمل R1 (1.2KΩ) و R2 (200Ω) كمقاومات جامع وإعاج ، على التوالي ، تحديد مقاومة الخرج وخصائص الجهد الحالية. C1 (1μF) عبارة عن مكثف اقتران ، مما يسمح لتمرير إشارات التيار المتردد أثناء حظر العاصمة.
يعرض الذبذبات على اليمين أشكال موجة رئيسية. يمثل التتبع الأصفر العلوي إشارة AC الإدخال ، ومن المحتمل أن يكون الجيوب الأنفية منخفضة السعة. الشكل الموجي الوردي السفلي هو الإخراج ، الذي يتضخم بواسطة 2N5551. لاحظ المكسب الهام: سعة الإخراج أكبر بكثير ، مما يدل على إمكانية تضخيم الجهد الترانزستور في هذا التكوين. تشير الأشكال الجيبية الناعمة إلى الحد الأدنى من التشويه ، مما يدل على أن 2N5551 يمكن أن تضخيم إشارات التيار المتردد بشكل فعال للتطبيقات التناظرية مثل التضخيم المسبق للصوت ، والتحقق من صحة استخدامه في دوائر التضخيم الخطية.
بدائل الترانزستور 2N5551
| رقم الجزء | وصف | الشركة المصنعة |
| 2N5551D26Z | ترانزستور ثنائي القطب صغير ، 0.6AI (C) ، 160V V (BR) الرئيس التنفيذي ، 1 عنصر ، NPN ، السيليكون ، إلى 92 | فيرتشايلد |
| 2n5551tre | ترانزستور ثنائي القطب صغير ، الرئيس التنفيذي لشركة 160V V (BR) ، 1 عنصر ، NPN ، السيليكون ، إلى 92 | مركزي |
| 2N5551RL1G | إشارة صغيرة NPN ثنائي القطب الترانزستور ، إلى 92 (إلى 226) ارتفاع الجسم 5.33 ملم ، 2000-ريل | على |
| 2N5551RLA | 600MA ، 160V ، NPN ، SI ، ترانزستور إشارة صغيرة ، إلى 92 ، القضية 29-11 ، to-226aa ، 3 دبوس | روتشستر |
| 2N5551-AMMO | الترانزستور 600 مللي أمبير ، 160 فولت ، NPN ، SI ، ترانزستور إشارة صغيرة ، إلى 92 ، BIP الغرض العام إشارة صغيرة | NXP |
| 2N5551LRM | 600MA ، 160V ، NPN ، SI ، ترانزستور إشارة صغيرة ، إلى 92 ، القضية 29-11 ، to-226aa ، 3 دبوس | روتشستر |
| 2N5551LRP | ترانزستور ثنائي القطب صغير ، 0.6AI (C) ، 160V V (BR) الرئيس التنفيذي ، 1 عنصر ، NPN ، السيليكون ، إلى 92 | موتورولا |
| 2N5551stob | ترانزستور ثنائي القطب صغير ، 0.6AI (C) ، 160V V (BR) الرئيس التنفيذي ، 1 عناصر ، NPN ، Silicon ، to-92 ، حزمة e-line-3 | الثنائيات |
| 2N5551-AP | ترانزستور ثنائي القطب صغير ، 0.6AI (C) ، 160V V (BR) الرئيس التنفيذي ، 1 عنصر ، NPN ، السيليكون ، إلى 92 ، ROHS متوافق ، حزمة بلاستيكية-3 | ميكررو |
| 2N5551L | ترانزستور ثنائي القطب صغير ، 0.6AI (C) ، 160V V (BR) الرئيس التنفيذي ، 1 عناصر ، NPN ، Silicon ، to-92 ، حزمة e-line-3 | الثنائيات |
أبعاد الحزمة من 2N5551
إلى 92: إنها حزمة من البلاستيك من خلال الفتحة ، ومناسبة جدًا للحام اليدوي ، وتستخدم على نطاق واسع في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية.
SOT-23: إنها حزمة سطحية ، وحجمها الصغير يجعلها مناسبة لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي الكثافة.
معلمات الأبعاد الرئيسية (حزمة إلى 92)
المعلمة | نطاق القيمة |
|---|---|
دبوس الملعب | 2.54mm (قياسي) |
طول الحزمة | 4.9mm -5.2mm |
طول دبوس | 3.0mm-4.0mm |
2N5551 الشركة المصنعة
يتم تصنيع ترانزستور 2N5551 NPN بواسطة شركات شهيرة متعددة. Fairchild Semiconductor هو منتج بارز ، حيث صممه من أجل مكبرات الصوت عالية الجهد بشكل عام وبرامج تشغيل عرض الغاز. يتميز 2N5551 ، في حزمة من - 92 ، بقدرات عالية التردد تصل إلى 150 ميغاهيرتز ، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات.
يقوم Onsemi أيضًا بتصنيع هذا الترانزستور ، حيث يقدم إصدارًا مع منتج النطاق الترددي (FT) من 300 ميغاهيرتز. يوفر Toshiba ، وهو اسم آخر معروف ، 2N5551 بمجموعة من المواصفات الخاصة به - المواصفات التي يتم التحكم فيها. بالإضافة إلى ذلك ، تنتج أشباه أشباه الموصلات Diotec و Multicomp Pro 2N5551 ، ولكل منها خصائص الأداء التي تلبي مطالب مختلفة في سوق الإلكترونيات. تقدم الشركة المصنعة الصينية CJ (Jiangsu Changjiang/Changjing) خيارًا فعالًا وموثوقًا من حيث التكلفة لتطبيقات مثل تضخيم طاقة التردد ودوائر التبديل.
خاتمة
كترانزستور NPN عالي الأداء ،2N5551تم استخدامه على نطاق واسع في التضخيم والتبديل والدوائر عالية التردد بسبب مزاياه لمقاومة الجهد العالي ، وخصائص التردد العالي ، والتكلفة المنخفضة. أثناء عملية التصميم ، يجب إيلاء الاهتمام إلى منطقة التشغيل الآمنة ، وظروف تبديد الحرارة ، ومطابقة المعلمات ، وينبغي استخدام أدوات المحاكاة لتحسين أداء الدائرة. من خلال اختيار النماذج البديلة والترانزستورات التكميلية بشكل معقول ، يمكن توسيع سيناريوهات التطبيق الخاصة بها لتلبية احتياجات التصميم المتنوعة.
2N5551 ورقة بيانات ترانزستور NPN
onsemi 2N5551 NPN Transistor Datasheet.pdf
Fairchild Semiconductor 2N5551 Datasheet.pdf
الثنائيات أناncorporated2N5551 Datasheet.pdf
Diotec Semiconductor 2N5551 Datasheet.pdf
قائمة الأمنيات (0 عناصر)