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2N4401规格参数_管脚图_应用电路图

623 2022-11-28 来源: IC先生 作者: IC先生

2N4401 NPN晶体管是不同应用中常用的元件,它采用小型封装,具有一些非常出色的功能,这种NPN晶体管主要设计用作开关和中功率放大器。

2N4401晶体管包括N、P和N等三层和发射极、基极和集电极等三个端子。在该NPN晶体管中,P掺杂层布置在两个N掺杂层之间。本文简单介绍下2N4401晶体管数据表的相关内容。

基本概念

2N4401 NPN晶体管被称为双极结晶体管(BJT),因为这种晶体管的传导可以通过电子和空穴等电荷载流子进行。不过,该晶体管中的大部分电荷载流子将是电子。2N4401晶体管主要用于开关、放大等通用应用。

2N4401 NPN三极管

在2N4401晶体管中,发射极端子的大电流通过基极端子的小电流来控制。其中,两个N层表示两个端子,如发射极和集电极,而P层分别表示基极端子。所以这个晶体管被称为电流控制器件。

此外,在2N4401晶体管中,与发射极端子相比,基极端子为正。一旦在该晶体管的基极端子上提供了正电压,晶体管就会被偏置并允许电流从发射极端子流向集电极端子。此处,发射极端子产生电子。之后,集电极和基极端子将控制电子的数量。

引脚配置

2N4401 NPN晶体管包括三个端子,下面将讨论每个端子及其用途,其引脚配置如下图所示:

2N4401晶体管引脚配置

  • Pin1(发射极):该端子通常连接到GND,通过使用该端子,电流将流出。
  • Pin2(基极):该端子用于通过打开/关闭晶体管来控制晶体管偏置。
  • Pin3(集电极):该端子连接到负载,电流通过该端子提供。

规格参数

2N4401 NPN晶体管规格参数主要包括以下内容:

  • 属于NPN晶体管
  • 大多数电荷载流子是电子
  • 少数载流子是空穴
  • 包括三层(N、P和N)和三个端子(E、B和C)
  • 它是一个通用晶体管
  • 当集电极电流为10mA时,高直流增益为80
  • 集电极电流为500mA
  • 集电极发射极电压 (VCE) 为40V
  • 集电极基极电压 (VCB) 为60V
  • 从发射极到基极的击穿电压 (VBE) 为6V
  • 过渡频率为100MHz
  • 可用封装为To-92
  • 工作温度范围>-55°C<+150°C

等效的2N4401晶体管型号是2N3904和2N22A。替代的2N4401晶体管是BC636、BC547、BC549、BC639、2N3055、2N3906、2N2369、2N3904、2N551和2SC5200。

工作原理

2N4401 NPN晶体管提供三种配置,主要是CE(共发射极)、CB(共基极)和CC(共集电极)。与基极端子的电压相比,集电极端子的电压供应是最大的。CE配置主要用于放大目的,因为它会产生必要的电压和功率增益。此配置有助于将输入信号增强20dB,几乎是输入信号的100倍。

基极和集电极端子的电流组合等于发射极端子的电流,可以根据它们的掺杂浓度和大小来区分发射极和集电极等两个端子。其中,发射极端子被高掺杂而集电极端子被轻掺杂。

在2N4401晶体管中,正向电流的增益用beta (β) 表示,是集电极电流 (IC) 和基极电流 (IB) 之间的分数。在这里,这个“β”被称为放大系数,它的取值范围是20到1000,但它的典型值为200。

2N4401晶体管的电流增益可以通过alpha (α) 指定,它是集电极电流 (IC) 和发射极电流 (IE) 之间的分数。在这里,Alpha的取值范围主要在0.95到0.99之间,但在大多数应用中,它的典型值被认为是一个单位。

应用电路

2N4401 NPN三极管的简单应用电路是湿度传感器开关,如下图所示。这是一个简单的湿度传感器电路,用于在不同物质(如木材、土壤、植物等)内的固定湿度范围内切换设备。

构建此湿度传感器电路所需的组件包括:直流电源6V,两个探头,6V继电器,1N4007二极管,2N4401 NPN晶体管和300k可变电阻。

带2N4401晶体管的湿度传感器开关

在该电路中,可以使用两个探头检测物质中的水分。可以通过使用可变电阻器在适当的湿度范围内激活继电器来调整电路。晶体管的工作原理类似于继电器的开关,因此可以使用继电器连接任何负载,通过该电路进行控制。

由于使用的元件较少,该电路工作非常简单。一旦该电路中的两个探针检测到物质的水分,它就会允许整个电路中的电压源激活晶体管,从而激活继电器。因此连接到继电器的负载将立即被激活。该电路以6V/12V工作,该电路中的继电器必须具有与输入电压相似的值。

主要应用

2N4401 NPN BJT相当于2N2222 NPN晶体管,该晶体管通常用于不同的应用,但2N4401和2N222晶体管之间的主要区别是:2N4401晶体管允许集电极端的电流高达500mA,功耗为652mW。因此,与2N2222相比,2N4401适用于中等负载。

因此,2N4401 NPN晶体管是用来切换不同的负载或者用来放大的。在多种应用中,2N4401晶体管的性能类似于开关。一旦在基极提供电压源,晶体管就会偏置并作为导通开关工作。类似地,当基极端子没有电压供应时,晶体管就像一个 OFF开关一样工作。

2N4401 NPN晶体管的一些常见的应用例如:

  • 音频前置放大器
  • 整流电路
  • 传感器电路
  • 逆变电路
  • 用于不同的开关应用
  • 用于切换500mA以下的负载
  • 用于切换最大电流负载,例如高达500mA
  • 用于控制电机的速度
  • 250MHz以下的射频电路
  • 用作达林顿对晶体管

总结

以上就是关于2N4401晶体管相关介绍,其中包括引脚配置、规格参数和应用电路的内容。众所周知,PNP和NPN晶体管之间的主要区别在于大多数电荷载流子。NPN中的大部分载流子是电子,而PNP中的大部分载流子是空穴。与PNP晶体管相比,大多数制造商使用NPN晶体管,因为通过电子迁移率进行的传导效率是比较高的。

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文章标签: 晶体管
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