प्रभावी सर्किट डिजाइन के लिए 2N3904 ट्रांजिस्टर की शक्ति का उपयोग करना

2N3904 आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला ट्रांजिस्टर है जो विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।इसका बेहतर उपयोग करने के लिए, इस लेख में, हम 2N3904 ट्रांजिस्टर की भौतिक संरचना का पता लगाएंगे, इसके प्रतिस्थापन मॉडल, सुविधाओं, तकनीकी मापदंडों और पिन कॉन्फ़िगरेशन के साथ -साथ इसके कार्य सिद्धांत और अनुप्रयोगों के बारे में जानें।

2N3904 एक असतत अर्धचालक ट्रांजिस्टर है जो सामान्य-उद्देश्य कम-शक्ति प्रवर्धन या स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।यह सिलिकॉन सामग्री से बना है और 92 पैकेज में आता है।ऐसे ट्रांजिस्टर में अधिकांश चार्ज वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए उनके पास हमेशा एक नकारात्मक चार्ज होता है।इसका राज्य रिवर्स बायस से आगे के पूर्वाग्रह से बदल सकता है, जो कि आचरण करने के लिए बेस टर्मिनल पर एक छोटे वोल्टेज (जैसे 0.7V) के अनुसार है।

यह घटक कम वर्तमान, कम शक्ति और मध्यम वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए सिलवाया गया है, जो मध्यम गति पर विश्वसनीय प्रदर्शन की पेशकश करता है।यह 2N3906 ट्रांजिस्टर के पूरक के रूप में कार्य करता है, दोनों मॉडलों को 1960 के दशक के मध्य में मोटोरोला सेमीकंडक्टर द्वारा पेश किया गया था।यह एक एम्पलीफायर और एक स्विच दोनों की भूमिकाओं को पूरा कर सकता है, जो कि एक स्विच के रूप में उपयोग किए जाने पर वर्तमान के 100ma तक का प्रबंधन करने में सक्षम है और एम्पलीफायर के रूप में उपयोग किए जाने पर 100MHz की अधिकतम बैंडविड्थ प्राप्त करने के लिए।

• BC549

• BC639

• S8050

• 2N2222

• 2N3904RLRAG

• 2N3904RL1G

• 2N4401

• 2N3055

2N3904 ट्रांजिस्टर का निर्माण डायटेक सेमीकंडक्टर द्वारा किया जाता है।कंपनी की स्थापना 1973 में हुई थी और इसका मुख्यालय जर्मनी में शंघाई की एक शाखा के साथ है।कंपनी के पास डायोड आर एंड डी और विनिर्माण में चालीस से अधिक वर्षों का अनुभव है और ग्राहकों को पेशेवर, उच्च गुणवत्ता वाले डायोड और रेक्टिफायर उत्पादों के साथ प्रदान करने के लिए प्रतिबद्ध है।डायटेक के मुख्य उत्पादों में टीवीएस ट्यूब, ट्रायोड्स, अल्ट्रा-फास्ट रिकवरी डायोड, ज़ेनर ट्यूब, फास्ट रिकवरी डायोड, शोट्की डायोड, साधारण रेक्टिफायर डायोड और रेक्टिफायर पुल, आदि शामिल हैं।

निम्न आंकड़ा क्रमशः 2N3904 ट्रांजिस्टर के प्रतीक, पदचिह्न और पिन कॉन्फ़िगरेशन को दर्शाता है।

पिन 1 (एमिटर): वर्तमान नालियां एमिटर के माध्यम से बाहर

पिन 2 (आधार): ट्रांजिस्टर के पूर्वाग्रह को नियंत्रित करता है

पिन 3 (कलेक्टर): कलेक्टर के माध्यम से वर्तमान प्रवाह

• कम शोर: यह उच्च शोर आवश्यकताओं के साथ अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जैसे कि रेडियो, ऑडियो एम्पलीफायरों, आदि।

• अच्छा वोल्टेज लाभ: इस प्रकार के ट्रांजिस्टर में उत्कृष्ट लाभ है।जब कलेक्टर आधार से जुड़ा होता है, तो आधार वर्तमान में काफी वृद्धि होती है।लेकिन जब कलेक्टर ग्राउंड टर्मिनल से जुड़ा होता है, तो बेस करंट काफी कम हो जाता है।

• कम संतृप्ति वोल्टेज: 2N3904 का संतृप्ति वोल्टेज आमतौर पर 0.2V से कम होता है।यह सुविधा इसे स्विचिंग सर्किट में कम ऊर्जा की खपत प्रदर्शित करने की अनुमति देती है।

• उच्च वर्तमान प्रवर्धन: इसका वर्तमान प्रवर्धन आमतौर पर 100 और 300 के बीच होता है, जो इनपुट सिग्नल को बड़े आउटपुट सिग्नल में बढ़ा सकता है।

2N3904 ट्रांजिस्टर सेमीकंडक्टर सामग्री के तीन स्तरों से बना है, अर्थात् एमिटर क्षेत्र, आधार क्षेत्र और कलेक्टर क्षेत्र।एमिटर क्षेत्र एक एन-प्रकार सेमीकंडक्टर है, आधार क्षेत्र एक पी-प्रकार सेमीकंडक्टर है, और कलेक्टर क्षेत्र एक एन-प्रकार सेमीकंडक्टर है।किसी भी बाहरी वोल्टेज की अनुपस्थिति में, 2N3904 एक बंद राज्य में है, और एमिटर क्षेत्र और आधार क्षेत्र के बीच पीएन जंक्शन आगे पक्षपाती है, जो वर्तमान को बहने से रोकता है।हालांकि, जब आधार पर एक उपयुक्त वोल्टेज लागू किया जाता है, तो यह वोल्टेज आधार क्षेत्र में पीएन जंक्शन के आगे के पूर्वाग्रह वोल्टेज को विनाश वोल्टेज तक पहुंचने के लिए प्रेरित करेगा, जिससे पीएन जंक्शन प्रवाहकीय हो जाता है।इस समय, आधार क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों को एक वर्तमान प्रवाह का निर्माण करते हुए, एमिटर क्षेत्र में इंजेक्ट किया जाएगा।इसी समय, कलेक्टर क्षेत्र में पीएन जंक्शन रिवर्स पक्षपाती रहता है, जो वर्तमान को इसके माध्यम से बहने से रोकने में मदद करता है।

सीमा पैरामीटर प्रमुख तत्व हैं जो किसी उत्पाद के अनुमानित उपयोग की शर्तों का वर्णन करते हैं।उत्पादों को डिजाइन करते समय, हम आमतौर पर सामान्य ऑपरेटिंग परिस्थितियों को निर्धारित करते हैं और इन चरम मापदंडों से दूर रहने का प्रयास करते हैं क्योंकि यहां तक कि इन मापदंडों के करीब पहुंचने से डिवाइस जीवन को कम किया जा सकता है।हमें यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ट्रांजिस्टर का उपयोग ओवरहीटिंग या क्षति को रोकने के लिए निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर किया जाता है।

• पल्स जनरेटर: यह एक सामान्य ट्रांजिस्टर है जिसका उपयोग पल्स सिग्नल उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है।टाइमर और आवृत्ति जनरेटर में, यह अक्सर विभिन्न आवश्यक पल्स तरंगों को उत्पन्न करने के लिए अन्य घटकों के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है।

• स्विच: 2N3904 का उपयोग बड़े वर्तमान या उच्च वोल्टेज लोड को नियंत्रित करने के लिए स्विच के रूप में भी किया जा सकता है।डिजिटल सर्किट में, इसका उपयोग लॉजिक गेट्स के निर्माण में किया जा सकता है, साथ ही स्विच कंट्रोल सर्किट भी किया जा सकता है।

• वोल्टेज नियामक सर्किट: 2N3904 का उपयोग वोल्टेज नियामक सर्किट में एक बिजली की आपूर्ति के वोल्टेज आउटपुट को विनियमित करने के लिए किया जा सकता है।इसका उपयोग वोल्टेज के स्तर को कुशलता से परिवर्तित करने के लिए नियामक सर्किट को स्विच करने में भी किया जा सकता है।

• एम्पलीफायर: इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के प्रवर्धन सर्किटों को डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है, जिसमें आम-एमिटर एम्पलीफायरों, सामान्य-कलेक्टर एम्पलीफायरों और सामान्य-आधार एम्पलीफायरों सहित, बाद के प्रसंस्करण या माप के लिए सेंसर द्वारा उत्पन्न कमजोर संकेतों को बढ़ाने के लिए शामिल हैं।

• कलेक्टर अनुयायी: 2N3904 का उपयोग एक कलेक्टर अनुयायी के रूप में किया जा सकता है, जिसके माध्यम से कम आउटपुट प्रतिबाधा ड्राइविंग लोड जैसे कि मोटर्स या अन्य उच्च वर्तमान उपकरणों को सक्षम करने के लिए प्राप्त किया जा सकता है।

सबसे पहले, हम वास्तविक अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त ट्रांजिस्टर मापदंडों का चयन करते हैं, जैसे कि वर्तमान प्रवर्धन, संतृप्ति वोल्टेज, अधिकतम कलेक्टर वर्तमान और अधिकतम कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज।सर्किट डिजाइन में, हम 2N3904 ट्रांजिस्टर को उचित स्थिति में रखते हैं और सिग्नल ट्रांसमिशन पथ को अनुकूलित करने और सिग्नल लॉस और हस्तक्षेप को कम करने के लिए तर्कसंगत रूप से अन्य घटकों को लेआउट करते हैं।

पूर्वाग्रह सर्किट ट्रांजिस्टर के संचालन के लिए आवश्यक शर्तों में से एक है।एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया पूर्वाग्रह सर्किट ट्रांजिस्टर के प्रदर्शन और दक्षता में सुधार कर सकता है।हम पूर्वाग्रह रोकनेवाला के आकार को समायोजित करके और एक निरंतर वर्तमान स्रोत का उपयोग करके पूर्वाग्रह सर्किट को अनुकूलित कर सकते हैं।

अगला, हम इनपुट सिग्नल को 2N3904 ट्रांजिस्टर के बेस पिन से कनेक्ट करते हैं और यह सुनिश्चित करते हैं कि इनपुट सिग्नल का आयाम और आवृत्ति रेंज ट्रांजिस्टर के विनिर्देशों को पूरा करता है।

फिर हम 2N3904 ट्रांजिस्टर के कलेक्टर पिन को लोड से कनेक्ट करते हैं जो सिग्नल को आउटपुट करता है, यह सुनिश्चित करता है कि लोड का प्रतिबाधा ट्रांजिस्टर के आउटपुट प्रतिबाधा से मेल खाता है।

फिर, हम 2N3904 ट्रांजिस्टर के लिए एक उपयुक्त डीसी बिजली आपूर्ति प्रदान करते हैं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि इसका ऑपरेटिंग वोल्टेज और वर्तमान विनिर्देशों को पूरा करता है।

सर्किट डिजाइन और कनेक्शन पूरा करने के बाद, हम यह सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण और डिबगिंग करते हैं कि 2N3904 ट्रांजिस्टर सर्किट में ठीक से काम कर सकता है और अपेक्षित प्रदर्शन संकेतक प्राप्त कर सकता है।

2N3904 एक अत्यंत लोकप्रिय एनपीएन ट्रांजिस्टर है जिसका उपयोग एक साधारण इलेक्ट्रॉनिक स्विच या एम्पलीफायर के रूप में किया जाता है जो एम्पलीफायर के रूप में उपयोग किए जाने पर 200 एमए (निरपेक्ष अधिकतम) और आवृत्तियों को 100 मेगाहर्ट्ज के रूप में संभाल सकता है।

केंद्रीय अर्धचालक 2N3903 और 2N3904 प्रकार एनपीएन सिलिकॉन ट्रांजिस्टर हैं जो सामान्य-उद्देश्य एम्पलीफायर और स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

2N3904 में 300 का लाभ मूल्य है;यह मान ट्रांजिस्टर की प्रवर्धन क्षमता निर्धारित करता है।कलेक्टर पिन के माध्यम से प्रवाहित होने वाली करंट की अधिकतम मात्रा 200mA है, इसलिए हम इस ट्रांजिस्टर का उपयोग करके 200MA से अधिक का उपभोग करने वाले लोड को कनेक्ट नहीं कर सकते हैं।

2N3904 में 300 का लाभ मूल्य है;यह मान ट्रांजिस्टर की प्रवर्धन क्षमता निर्धारित करता है।कलेक्टर पिन के माध्यम से प्रवाहित होने वाली करंट की अधिकतम मात्रा 200mA है, इसलिए हम इस ट्रांजिस्टर का उपयोग करके 200MA से अधिक का उपभोग करने वाले लोड को कनेक्ट नहीं कर सकते हैं।

2N3904 ट्रांजिस्टर एक सिलिकॉन एपिटैक्सियल प्लानर एनपीएन सामान्य-उद्देश्य एम्पलीफायर और स्विच है।उपयोगी गतिशील रेंज एक स्विच के रूप में 100 एमए और एम्पलीफायर के रूप में 100 मेगाहर्ट्ज तक फैली हुई है।