광대 한 전자 제품 영역에서 트랜지스터는 일상 생활에서 필수적인 부분이 된 수많은 장치와 회로에 힘을 실어주는 무성한 영웅의 역할을합니다. 그들 중에서,2N5551 NPN 트랜지스터다재다능하고 널리 사용되는 구성 요소로 두드러집니다. 고유 한 기능 조합으로 소비자 전자 제품 내의 소규모 스케일 회로에서 산업 및 통신 설정의보다 복잡한 시스템에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 틈새 시장을 개척했습니다. 이 기사는 2N5551의 세계를 깊이 파고 들어 독특한 기능, 다양한 응용 프로그램, 중요한 데이터 시트 세부 사항 및 기본 핀아웃 구성을 탐구합니다. 전자 애호가, 학생 또는 전문 엔지니어이든, 2N5551을 이해하면 회로 설계 및 혁신에 새로운 가능성이 열릴 수 있습니다.
2N5551 트랜지스터의 포괄적 인 개요
2N5551은 고주파, 저전력 NPN 바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT)입니다.증폭, 스위칭 및 진동 회로에 널리 사용됩니다. 핵심 장점으로는 탁월한 고주파 응답, 낮은 포화 전압 및 최소 전력 손실이 포함되어 중소형 전자 장치에 이상적입니다. 주요 응용 프로그램은 고주파 신호 증폭, 펄스 회로 스위칭 및 저전력 구동에 걸쳐 있습니다. 강력한 성능 메트릭 (높은 고장 전압) (VCE ≥ 150V), 80-250의 DC 전류 게인 (HFE) 및 특성 주파수 (FT) ≥ 100MHz 등의 강력한 성능 메트릭으로 전자 설계에서 스테이플로서의 역할을 강화합니다.
2N5551 트랜지스터 CAD 모델
2N5551 트랜지스터의 핀 구성
2N5551 트랜지스터적절한 회로 통합에 중요한 명확한 핀 구성이 특징입니다. 공통 To-92 패키지에서, 3 개의 핀은 뚜렷한 역할을합니다. 핀 1은 이미 터 (E)이며, 현재 유출 터미널은 일반적으로지면 또는 낮은 전위에 연결되어 있습니다. 핀 2는 기본 전류 (IB)를 통한 수집기-이미 터 전류를 제어하는베이스 (b) 역할을한다. PIN 3은 수집기 (c), 전류 유입 단자는 하중 또는 높은 전위에 연결되어 있습니다.
| 핀 번호 | 핀 이름 | 기능 설명 |
|---|---|---|
| 1 | 이미 터 (E) | 현재 유출 터미널 인 이미 터, 일반적으로 낮은 잠재력에 접지되거나 연결됩니다. |
| 2 | 기본 (b) | 컨트롤 전류 (IB)를 통해 수집기-이미 터 전류 (IC)를 조절하는베이스 |
| 3 | 수집가 (c) | 전류 유입 터미널 인 수집기, 하중 또는 높은 전위 터미널에 연결 |
2N5551 트랜지스터의 특성 및 기술 사양
핵심 전기 특성
- DC 특성:
- 수집기 기반 고장 전압 (VCB) : ≥160V
- 수집기-이미 터 고장 전압 (VCE) : ≥150V
- 이미 터베이스 분해 전압 (VEB) : ≥6V
- DC 전류 게인 (HFE) : 80-250 (IC = 10MA, VCE = 10V)
- 고주파 특성:
- 특성 주파수 (FT) : ≥100MHz (IC = 10MA, VCE = 20V)
- 출력 커패시턴스 (COB) : ≤15pf (VCB = 10V, F = 1MHz)
- 전력 및 온도 특성:
- 최대 수집기 소산 전력 (PC) : 0.625W (tamb = 25 ℃)
- 작동 정션 온도 범위 (TJ) : -55 ℃ ~+150 ℃
- 스토리지 온도 범위 (TSTG) : -55 ℃ ~+150 ℃
한계 매개 변수 (절대 최대 값)
| 매개 변수 | 값 |
|---|---|
| 최대 수집기 전류 (IC) | 0.6a |
| 최대 기본 전류 (IB) | 0.1a |
| 정션 온도 (TJ) | 150 ℃ |
2N5551 NPN 트랜지스터가있는 회로도
2N5551 기능
강한 전압 저항 성능: 컬렉터-이미 터 분해 전압 (VCE)은 ≥150V이고, 컬렉터-베이스 분해 전압 (VCB)은 ≥160V이므로 비교적 고전압 환경에서 안정적인 작동을 가능하게하고 애플리케이션 범위를 확장 할 수 있습니다.
안정적인 전류 이득: IC = 10MA 및 VCE = 10V의 조건 하에서, DC 전류 이득 (HFE)은 80에서 250까지, 신뢰할 수있는 증폭 성능 및 신호 증폭의 안정성을 보장합니다.
우수한 고주파 특성: 특성 주파수 (FT)는 ≥100MHz (IC = 10MA 및 VCE = 20V)이므로 고주파 신호 증폭 및 진동과 같은 고주파 응용 시나리오에 적합합니다.
좋은 힘과 온도 적응성: 최대 수집기 소산 전력은 0.625W (25 ℃)에 도달하고 작동 접합 온도 범위는 -55 ℃ ~+150 ℃로 비교적 넓은 온도 범위와 전력 범위에서 안정적인 작동을 가능하게한다.
낮은 출력 커패시턴스: 출력 커패시턴스 (COB)는 ≤15pf (VCB = 10V 및 F = 1MHz)로 고주파 신호 손실을 감소시키고 고주파 응답 효과를 향상시킵니다.
우수한 스위칭 특성: 포화 전압이 낮고 최적화 된 설계 후 빠른 스위칭을 달성 할 수있어 펄스 회로 및 하중 구동과 같은 응용 프로그램을 스위칭에 적합합니다.
2N5551 응용 프로그램
2N5551은 NPN 형 소형 실리콘 트랜지스터입니다, 고주파 응답 (전형적인 특성 주파수 FT 100MHz), 중간 전력 처리 기능 (625MW의 최대 수집기 전력 소비) 및 중간 정도의 전류 구동 용량 (600MA의 최대 수집기 전류)을 특징으로합니다. 애플리케이션 시나리오는 주로 "소규모 신호 처리"및 "저전력 스위칭"에 중점을두고 다음과 같은 주요 응용 프로그램이 있습니다.
소규모 증폭 회로
핵심 증폭 장치로서 오디오 사전 증폭 (소규모 오디오 시스템 및 헤드폰 드라이버에 대한 신호 전처리), 라디오 주파수 (RF) 신호 증폭 (예 : 무선 및 Walkie-Talkies의 수신 끝에서 약한 신호를 증폭시키는 등) 및 센서 신호 앰프 및 센서 신호 앰프에 사용됩니다. 샘플링). 고주파 특성은 신호 왜곡을 줄여 고주파, 소형 진폭 신호를 처리하는 데 적합합니다.
저전력 스위치 제어
LED/OFF 컨트롤 (저전력 LED를 통해 기본 신호를 통한 수집기 전류의 온/오프 제어), 소형 릴레이 코일 구동 (전류 제한 저항기와 짝을 이루어야)과 같은 소규모 하중 시나리오에서 전자 스위치 역할을합니다. TTL/CMOS 회로).
고주파 진동 및 신호 생성
고주파 응답 기능을 활용하여 고주파 발진기 회로 (예 : LC 진동 회로, 소규모 통신 장치에서 원격 제어 모듈 및 캐리어 생성과 같은 응용 분야의 무선 주파수 범위에서 Sinusoidal 신호 생성) 및 신호 변조 회로 (진정 조절 또는 주파수 변조를 구현하는 데 도움이되는 보조)에 사용됩니다.
펄스 신호 증폭 및 성형
디지털 시스템 또는 타이밍 제어 회로에서는 약한 펄스 신호 (예 : 타이머 출력 신호의 증폭) 또는 스위칭 특성을 통해 왜곡 된 펄스 파형 (예 : 신호 지터를 제거하여 정기적 인 고층 레벨 펄스를 출력하여 후속 로직 회로의 트리거 요구 사항에 적응하는 것)을 증폭시킵니다.
일정한 전류 소스 및 바이어싱 회로
트랜지스터의 전류 제어 특성을 활용하여 저전력 상수 전류 소스 (예 : 저전력 센서 및 작동 증폭기에 안정적인 작동 전류를 제공하는 등)를 구성하거나 전력 장치에 대한 바이어싱 회로 역할을합니다 (안정적인 증폭 영역에서 작동 할 수 있도록 적절한베이스 바이어스 전압/전류를 제공합니다).
2N5551 NPN 트랜지스터의 안전한 작동
2N5551 NPN 트랜지스터, 많은 전자 회로의 필수 요소는 안전한 작동을 보장하기 위해 신중한 취급이 필요합니다.
무엇보다도 SOA (Safe Operating Area)를 준수하는 것이 중요합니다. 수집기 -MCE (Emit 높은 온도 환경에서는 탈적이 필요합니다. 예를 들어, 주변 온도가 100 °에 도달하면 PC는 0.3W로 감소해야합니다. 이러한 한계를 초과하면 과열 및 영구적 인 손상이 발생할 수 있습니다.
납땜하는 동안 온도를 260 ℃ 이하로 유지하고 납땜 시간은 10 초 이내에 유지하는 것이 중요합니다. 고온은 트랜지스터의 섬세한 내부 구조를 손상시킬 수 있습니다. 고전력과 관련된 응용 분야에서 방열판 설치는 열을 효과적으로 소산하고 안전한 접합 온도를 유지하는 것이 좋습니다.
또한, ESD (전기 - 정적 방전) 클래스 1A의 민감도 수준으로 인해, 정전기 충전으로 인한 손상을 방지하기 위해 저장 및 취급 중에 안티 정적 손목 스트랩 및 백을 사용하는 것과 같은 정적 측정 값이 필수적입니다.
2N5551 트랜지스터 효율 및 성능 최적화
증폭 회로 최적화
증폭 회로에서2N5551세심한 바이어스 및 임피던스 매칭을 통해 성능을 향상시킬 수 있습니다.
편견: 전압 - 분배 바이어스 구성 (일반적으로 저항 RB1 및 RB2)을 사용하면 트랜지스터의 작동 지점을 안정화시키는 데 도움이됩니다. 온도 변화는 트랜지스터의 DC 전류 게인 (HFE)에서 변동을 일으킬 수 있습니다. 그러나 적절한 전압 - 분배기 바이어스를 사용하면 기본 전압이 비교적 일정하게 유지되어 안정적인 수집기 전류를 보장하고 이득 변화를 최소화합니다. 예를 들어, 오디오 전 증폭 회로에서 안정적인 작동 지점은 HFE 변동에 의해 발생하는 왜곡없이 일관된 사운드 증폭을 보장합니다.
임피던스 매칭: 임피던스 매칭을위한 LC (인덕터 - 커패시터) 네트워크를 통합하는 것은 높은 주파수 응용 프로그램에 중요합니다. 2N5551에는 특정 입력 및 출력 임피던스가 있습니다. LC 네트워크를 사용함으로써 소스 및 부하의 임피던스는 트랜지스터의 임피던스와 일치 할 수 있습니다. 이것은 신호 반사를 줄여서 전력 손실과 왜곡을 유발할 수 있습니다. 결과적으로, 트랜지스터는 전력을 효율적으로 전달하고 높은 주파수 신호를 증폭시킬 수있어 RF (무선 주파수) 증폭 작업에 적합합니다.
회로 최적화 스위칭
스위치 응용 프로그램의 경우 키는 스위칭 속도를 가속화하고 전력 손실을 줄이는 데 있습니다.
가속 스위칭 속도: 2N5551의베이스와 직렬로 작은 저항 (100Ω -1kΩ 범위)을 연결하면 턴 - 켜기 프로세스 중에 전류 오버 슈트를 억제 할 수 있습니다. 또한베이스 이미 터 접합부와 병렬로 커패시터 (10pf -100pf)를 추가하면 턴기 프로세스 속도를 높일 수 있습니다. 트랜지스터가 꺼져야 할 때 커패시터는 기본 영역에 저장된 충전이 빠르게 배출되도록 경로를 제공하여 턴 시간이 줄어 듭니다. 이는 빠르고 정확한 스위칭이 필요한 펄스 폭률 (PWM) 회로에서 특히 중요합니다.
전력 손실 감소: 전력 손실을 최소화하는 데 트랜지스터를 운전하는 것이 필수적입니다. 오버 - 운전은 과도한 채도로 이어지고 턴이 꺼져 지연을 증가시키고 상태와 끄기 사이의 전환 중에 더 높은 전력 소산을 유발할 수 있습니다. 기본 전류를 정확하게 제어함으로써 트랜지스터는 최적의 포화 수준에서 작동하여 전도 및 스위칭 손실을 감소시킬 수 있습니다. 모터 구동 회로 에서이 최적화는 2N5551이 모터 전류를 효율적으로 전환하여 전체 시스템의 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록합니다.
2N5551의 시뮬레이션 그래프
이 시뮬레이션은2N5551 NPN 트랜지스터. 왼쪽의 회로는 전압에 대한 저항 R3 (2kΩ), R4 (330Ω)를 사용하여 바이어스를 나누고 기본 전압을 설정하여 적절한 작동 지점을 설정합니다. R1 (1.2kΩ) 및 R2 (200Ω)는 각각 출력 임피던스 및 전류 전압 특성을 결정하여 컬렉터 및 이미 터 저항기로서 각각 작용합니다. C1 (1μF)은 커플 링 커패시터이며, DC를 차단하는 동안 AC 신호가 통과 할 수 있습니다.
오른쪽의 오실로스코프에는 두 개의 주요 파형이 표시됩니다. 상부 노란색 트레이스는 입력 AC 신호를 나타내며, 아마도 낮은 진폭 정현파 일 가능성이 높습니다. 하단 핑크 파형은 출력이며 2N5551에 의해 증폭됩니다. 유의 한 게인을 주목하십시오 : 출력 진폭이 훨씬 더 크며이 구성에서 트랜지스터의 전압 증폭 기능을 보여줍니다. 부드러운 정현파 형태는 최소 왜곡을 나타내며, 2N5551은 오디오 사전 증폭과 같은 아날로그 애플리케이션에 대한 AC 신호를 효과적으로 증폭시킬 수 있으며 선형 증폭 회로에서의 사용을 검증 할 수 있습니다.
2N5551 트랜지스터에 대한 대안
| 부품 번호 | 설명 | 제조업체 |
| 2N5551D26Z | 소형 신호 양극 트랜지스터, 0.6AI (C), 160V V (BR) CEO, 1- 요소, NPN, 실리콘, TO-92 | 페어차일드 |
| 2N5551TRE | 소형 신호 바이폴라 트랜지스터, 160V V (BR) CEO, 1- 요소, NPN, 실리콘, TO-92 | 본부 |
| 2N5551RL1G | 소형 신호 NPN 양극성 트랜지스터, TO-92 (TO-226) 5.33mm 바디 높이, 2000 릴 | 에 |
| 2N5551RLA | 600MA, 160V, NPN, SI, 소형 신호 트랜지스터, TO-92, CASE 29-11, TO-226AA, 3 PIN | 로체스터 |
| 2N5551- 암모 | 트랜지스터 600 MA, 160 V, NPN, SI, 소형 신호 트랜지스터, TO-92, BIP 범용 소형 신호 | NXP |
| 2N5551LRM | 600MA, 160V, NPN, SI, 소형 신호 트랜지스터, TO-92, CASE 29-11, TO-226AA, 3 PIN | 로체스터 |
| 2N5551LRP | 소형 신호 양극 트랜지스터, 0.6AI (C), 160V V (BR) CEO, 1- 요소, NPN, 실리콘, TO-92 | 모토로라 |
| 2N5551STOB | 소형 신호 바이폴라 트랜지스터, 0.6AI (C), 160V V (BR) CEO, 1- 요소, NPN, 실리콘, TO-92 스타일, E- 라인 패키지 -3 | 다이오드 |
| 2N5551-AP | 소형 신호 바이폴라 트랜지스터, 0.6AI (C), 160V V (BR) CEO, 1- 요소, NPN, 실리콘, TO-92, ROHS 준수, 플라스틱 패키지 -3 | 마이크로 |
| 2N5551L | 소형 신호 바이폴라 트랜지스터, 0.6AI (C), 160V V (BR) CEO, 1- 요소, NPN, 실리콘, TO-92 스타일, E- 라인 패키지 -3 | 다이오드 |
2N5551의 패키지 치수
To-92: 플라스틱 통로 패키지로 수동 납땜에 매우 적합하며 소비자 전자 제품 분야에서 널리 사용됩니다.
SOT-23: 표면 장착 패키지이며 작은 크기는 고밀도 PCB 설계에 적합합니다.
키 차원 매개 변수 (To-92 패키지)
매개 변수 | 값 범위 |
|---|---|
핀 피치 | 2.54mm (표준) |
패키지 길이 | 4.9mm-5.2mm |
핀 길이 | 3.0mm-4.0mm |
2N5551 제조업체
2N5551 NPN 트랜지스터는 여러 산업 - 유명한 회사에서 제조합니다. Fairchild Semiconductor는 저명한 생산 업체로서 일반 - 목적 고전압 증폭기 및 가스 방전 디스플레이 드라이버를 위해 설계했습니다. A -92 패키지의 2N5551은 최대 150MHz의 높은 주파수 기능을 갖추고있어 다양한 응용 프로그램에 적합합니다.
Onsemi는 또한이 트랜지스터를 제조하여 300MHz의 게인 대역폭 제품 (FT)이있는 버전을 제공합니다. 잘 알려진 또 다른 이름 인 Toshiba는 2N5551에 고유 한 품질 제어 사양 세트를 제공합니다. 또한 Diotec Semiconductor와 MultiComp Pro는 각각 전자 시장에서 다양한 요구를 충족시키는 성능 특성을 가진 2N5551을 생산합니다. 중국 제조업체 CJ (Jiangsu Changjiang/Changjing)는 저주파 전력 증폭 및 스위칭 회로와 같은 응용 프로그램에 비용 효율적이고 안정적인 옵션을 제공합니다.
결론
고성능 NPN 트랜지스터로서2N5551고전압, 고주파 특성 및 저렴한 비용의 장점으로 인해 증폭, 스위칭 및 고주파 회로에 널리 사용되었습니다. 설계 프로세스 중에 안전한 작동 영역, 열 소산 조건 및 매개 변수 일치에주의를 기울여야하며 시뮬레이션 도구를 사용하여 회로 성능을 최적화해야합니다. 대체 모델과 보완 트랜지스터를 합리적으로 선택함으로써 다양한 설계 요구를 충족시키기 위해 응용 시나리오를 더욱 확장 할 수 있습니다.
2N5551 NPN 트랜지스터 데이터 시트
ONSEMI 2N5551 NPN 트랜지스터 데이터 시트 .pdf
Fairchild 반도체 2N5551 DataSheet.pdf
다이오드 incorporated2N5551 DATASHEET.PDF
Diotec 반도체 2N5551 DataSheet.pdf
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