Если вам нужен маломощный переключатель или усилитель с высоким напряжением коллектор-эмиттер (до 150 В), этот прибор подойдет. Его максимальный ток коллектора – 600 мА, а коэффициент усиления по току (hFE) варьируется от 60 до 240. Корпус TO-92 упрощает монтаж на плату.
Рабочая температура – от -55°C до +150°C. Для стабильной работы в усилительных каскадах выбирайте ток покоя 5–10 мА. При переключении нагрузок избегайте превышения предельных 600 мА – это вызовет перегрев.
В схемах с индуктивными нагрузками (реле, соленоиды) ставьте защитный диод параллельно катушке. Для снижения шумов в аудиотрактах добавляйте конденсатор 0.1 мкФ между базой и эмиттером.
В сравнении с аналогами (BC557, MPSA92) этот экземпляр выделяется меньшим уровнем собственных шумов. Подходит для предусилителей микрофонных входов и генераторов НЧ-сигналов.
Основные свойства и рабочие показатели 2N5401
Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером (VCEO) – 150 В, что делает его подходящим для высоковольтных схем. Ток коллектора (IC) достигает 600 мА, а рассеиваемая мощность – 625 мВт.
Ключевые рабочие значения
- Коэффициент усиления (hFE): 60–240 при 1 мА.
- Напряжение насыщения (VCE(sat)): 0.5 В при 100 мА.
- Частотная граница (fT): 100 МГц.
Где используется
Подходит для:
- Усилителей низкой частоты.
- Коммутации слаботочных цепей.
- Стабилизаторов напряжения.
Для замены в схемах можно рассмотреть аналоги: MPSA92, BC556, но проверьте соответствие по VCEO и hFE.
Ключевые показатели и их роль в схемотехнике
Максимальное напряжение коллектор-эмиттер (VCEO) составляет 150 В, что позволяет использовать элемент в цепях с высоким уровнем сигнала. При превышении этого значения возможен пробой.
Ток коллектора (IC) ограничен 600 мА. Для стабильной работы не рекомендуется нагружать цепь более чем на 70% от этого значения – около 420 мА. Перегрузка ведет к перегреву и снижению срока службы.
Коэффициент усиления по току (hFE) варьируется от 60 до 240. Разброс требует подбора экземпляров при проектировании усилительных каскадов. Для точного согласования используйте элементы из одной партии.
Рассеиваемая мощность (Ptot) – 625 мВт при 25°C. При повышении температуры окружающей среды допустимая нагрузка снижается. Для отвода тепла в критичных режимах применяйте радиаторы.
Частотная граница (fT) – 100 МГц. В схемах с сигналами выше 10 МГц возможны искажения из-за снижения коэффициента передачи.
Обратный ток коллектора (ICBO) не превышает 50 нА. В высокоомных цепях это может вызвать смещение рабочей точки. Для минимизации эффекта снижайте сопротивление базового делителя.
Типовые схемы включения и примеры практического использования
Усилительные каскады
Для построения усилителя НЧ с коэффициентом усиления 50–100 используйте схему с общим эмиттером. Нагрузку (Rк) подбирайте в диапазоне 2–5 кОм, сопротивление эмиттерного резистора (Rэ) – 100–500 Ом. Напряжение питания: 12–30 В. Для стабилизации режима добавьте делитель на базе (R1=100 кОм, R2=10 кОм).
Ключевые режимы
В переключательных схемах подключайте нагрузку в коллекторную цепь. При управлении реле (катушка 12 В, 50 мА) установите ток базы 1–2 мА через ограничительный резистор 5–10 кОм. Для защиты от ЭДС самоиндукции добавьте диод параллельно обмотке.
В генераторах прямоугольных импульсов (частота 1–10 кГц) используйте мультивибратор с парой таких элементов. Номиналы времязадающих цепей: C=10–100 нФ, R=10–50 кОм. Для повышения стабильности частоты добавьте стабилитрон в цепь питания.
