Merkmale, Schaltkreise und technische Daten des PNP-Transistors 2N4403

Mit klaren Vorteilen bei der Stromverarbeitung im Vergleich zu vielen Kleinsignal-PNP-Transistoren schließt der PNP-Transistor 2N4403 die Lücke zwischen Signalgeräten mit geringer Leistung und Schaltkomponenten mit höherem Strom.In diesem Artikel wird der PNP-Transistor 2N4403 im Detail besprochen und seine Übersicht, Typen, Pinbelegung, Spezifikationen, Anwendungen, Vergleiche, Vorteile, Einschränkungen und der praktische Schaltungsbetrieb behandelt.

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Übersicht über den Transistor 2N4403

Die 2N4403 Der PNP-Transistor von Onsemi ist ein Allzweck-Bipolartransistor.Es ist für zuverlässiges Schalten und Signalverstärkung ausgelegt.Als PNP-Gerät leitet es Strom, wenn die Basisspannung niedriger als die Emitterspannung ist, wodurch es für Low-Side- und Komplementärschaltungsdesigns geeignet ist.Es wird üblicherweise in einem kompakten TO-92-Gehäuse geliefert, das sich ideal für die Durchsteckmontage von Leiterplatten eignet.

Dieser Transistor unterstützt eine Kollektor-Emitter-Spannung von bis zu –40 V und einen kontinuierlichen Kollektorstrom von –600 mA, wodurch er mittlere Lasten mit gutem Wirkungsgrad bewältigen kann.Der 2N4403 bietet eine stabile Gleichstromverstärkung und schnelle Schaltleistung.Wird oft als Ergänzung zum NPN-Transistor 2N4401 verwendet.

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Gängige 2N4403-Typen

Es gibt verschiedene Typen des 2N4403, aber elektrisch handelt es sich um dasselbe Gerät.Die Unterschiede bestehen hauptsächlich im Gehäuse, der Anschlussform und dem Bestellcode, nicht in der Funktionsweise des Transistors.

• 2N4403A – Gleiche elektrische Nennwerte;oft eine engere Verstärkungs- oder Abschirmungsvariante (abhängig vom Hersteller)

• 2N4403BU – Großverpackte Version

• 2N4403TA – Verpackung mit Klebeband und Munition

• 2N4403TF / 2N4403TFR – Tape-and-Reel-Verpackung

• MMBT4403 – Oberflächenmontierte (SOT-23) Version, elektrisch gleichwertig

Details zur Pinbelegung des Transistors 2N4403

Pin Nummer	Pin Name	Beschreibung
1	Emitter (E)	Verbrauchsmaterialgebühr Träger;Aus diesem Pin fließt im PNP-Betrieb Strom
2	Basis (B)	Steuert die Schalten und Verstärken des Transistors
3	Sammler (C)	Sammelt Strom vom Emitter durch das Gerät fließt

Alternativen und Äquivalente

2N4403 PNP-Transistor-Äquivalente

• NTE159

• KSA708

• 2SA708

• BC527

• BC528

•KN2907

• KSP2907A

2N4403 PNP-Transistor-Alternativen

• 2N2907

• 2N2907A

• 2N3906

• 2SA1015

• SS9012

•MPS2907

• PN2907

Technische Spezifikationen

Parameter	Spezifikation
Hersteller	onsemi
Produktkategorie	Bipolar Transistoren – BJT
Unterkategorie	Transistoren
Transistor Polarität	PNP
Konfiguration	Single
Technologie	Silizium (Si)
Montageart	Durchgangsloch
Paket/Koffer	TO-92-3
Maximaler Gleichstrom Kollektorstrom	600 mA
Kontinuierlich Kollektorstrom	600 mA
Sammler-Emitter Spannung (VCEO Max)	40 V
Sammlerbasis Spannung (VCBO)	40 V
Emitter-Basis Spannung (VEBO)	5 V
Sammler-Emitter Sättigungsspannung	750 mV
Macht Verlustleistung (Pd)	625 mW
Gewinnen Sie Bandbreite Produkt (fT)	200 MHz
Gleichstromverstärkung (hFE Min.)	30
Mindestens Betriebstemperatur	−65 °C
Maximal Betriebstemperatur	+150 °C
Verpackung	Masse
Höhe	5,33 mm
Länge	5,2 mm
Breite	4,19 mm

Elektrische Eigenschaften

2N4403 Transistorfunktionen

• PNP-Bipolartransistor (BJT)

• Universelles Schalten und Verstärken

• Silizium-Halbleitertechnologie

• Durchsteckbares TO-92-Gehäuse

• Maximale Kollektor-Emitter-Spannung von 40

• Dauerkollektorstrom bis 600 mA

• Niedrige Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung

• Stabile Gleichstromverstärkung für zuverlässige Leistung

• Produkt mit hoher Verstärkung und Bandbreite (200 MHz)

• Geeignet zur ergänzenden Verwendung mit dem NPN-Transistor 2N4401

• Großer Betriebstemperaturbereich (−65 °C bis +150 °C)

• Kompakte Größe für platzsparende PCB-Designs

Schaltzeitäquivalente Prüfschaltung

Mit der Schaltzeitäquivalenttestschaltung wird gemessen, wie schnell der Transistor 2N4403 unter kontrollierten, wiederholbaren Bedingungen ein- und ausgeschaltet wird.Der Testaufbau legt über einen 1,0-kΩ-Widerstand schnelle Spannungsimpulse an die Basis an, während der Kollektor über eine 200-Ω-Last an eine −30-V-Versorgung angeschlossen ist.Eine sehr kleine Nebenschlusskapazität (Cs < 10 pF) is maintained to ensure that the measured timing reflects the transistor’s performance rather than external circuit delays.

Beim Einschaltzeittest wird die Basis von 0 V auf einen positiven Impuls getrieben und dann negativ gezogen.Dadurch wird der Basis-Emitter-Übergang in Durchlassrichtung vorgespannt, wodurch der Transistor schnell in den leitenden Zustand übergeht.Die Wellenform zeigt, wie lange es dauert, bis die Kollektorspannung reagiert, und gibt Aufschluss über die Anstiegszeit und das Speicherverhalten des Transistors während des Schaltens.

Beim Abschaltzeittest wird ein umgekehrter Basisantrieb angewendet, um gespeicherte Ladung aus dem Basisbereich zu entfernen.Die zusätzliche Diode und Vorspannung tragen dazu bei, die Ladungsentfernung zu beschleunigen, sodass der Transistor schneller in den AUS-Zustand zurückkehren kann.Die resultierende Wellenform zeigt die Abfallzeit und die Speicherverzögerung, die für die Bewertung der Hochgeschwindigkeits-Schaltleistung von entscheidender Bedeutung sind.

2N4403 Transistor arbeitet im Stromkreis

2N4403 als Relaistreiber mit NPN-Vortreiber

Im ersten Schaltkreis wird der PNP-Transistor 2N4403 als High-Side-Schalter zur Ansteuerung einer Relaisspule verwendet.Ein NPN-Transistor (2N4401) fungiert als Vortreiber und ermöglicht die sichere Steuerung eines höheren Relaisstroms durch ein Eingangssignal mit niedrigem Pegel.Wenn der Eingang auf High geht, schaltet sich der 2N4401 ein und zieht die Basis des 2N4403 über das Widerstandsnetzwerk auf Low.Dadurch wird der PNP-Transistor in Vorwärtsrichtung vorgespannt, sodass Strom von der positiven Versorgung durch die Relaisspule fließen kann.Die Diode 1N4007 schützt die Transistoren vor Spannungsspitzen, die beim Ausschalten des Relais entstehen.

2N4403 als Audioausgangsstufe in einem Sirenensimulator

2N4403 als Audioausgangsstufe in einem Sirenensimulator

Im zweiten Diagramm fungiert der 2N4403 als Leistungsverstärkungsstufe in einem Notsirenensimulator.Es arbeitet mit einem 2N4401 zusammen, um ein oszillierendes Audiosignal zu verstärken, das vom RC-Netzwerk und dem Druckknopfauslöser erzeugt wird.Der 2N4403 sorgt für die nötige Stromverstärkung zum Antrieb des Lautsprechers, während Kondensatoren den ansteigenden und abfallenden Ton der Sirene formen.Hier besteht die Aufgabe des Transistors darin, ausreichend Ausgangsstrom zu liefern und gleichzeitig die Signalintegrität für die Erzeugung hörbarer Töne aufrechtzuerhalten.

2N4403 als High-Side-Schalter in einem H-Brücken-Motortreiber

2N4403 als High-Side-Schalter in einem H-Brücken-Motortreiber

Im dritten Schaltkreis werden zwei 2N4403 PNP-Transistoren als High-Side-Geräte einer H-Brücke verwendet, mit 2N4401 NPN-Transistoren auf der Low-Side.Die 2N4403-Transistoren werden von digitalen Arduino-Pins gesteuert und verbinden den Motor bei Aktivierung mit der positiven Versorgung.Durch selektives Einschalten gegenüberliegender Transistorpaare kann sich der Motor in beide Richtungen drehen.Diese Konfiguration unterstreicht die Eignung des 2N4403 für logikgesteuerte Leistungsschaltungen in Niederspannungsmotoranwendungen.

2N4403 Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

• High-Side-Treiber für Relais und Magnetspulen in Steuerkreisen

• Mikrocontroller-Ausgangsschaltschnittstellen (Arduino, PIC, ESP).

• H-Brücken-Motortreiber-High-Side-Transistorstufen

• Audioverstärker und Signalverstärkungsstufen

• Sirenen-, Alarm- und Tongeneratorschaltungen

• Leistungsschaltung in Niederspannungs-Gleichstromsystemen

• Komplementäre Paardesigns mit 2N4401 NPN-Transistor

• Pegelverschiebungs- und Logikinvertierungsschaltungen

• High-Side-Schaltanwendungen für LEDs und Lampen

• Lehr- und Prototyping-Schaltungen für den PNP-Transistorbetrieb

Vergleich: 2N4403 vs. anderer Transistor

Parameter	2N4403	2N3906	BC557	2SA1015
Transistortyp	PNP	PNP	PNP	PNP
Maximal Kollektorstrom (Ic)	600 mA	200mA	100mA	150mA
Sammler-Emitter Spannung (Vceo)	40 V	40 V	45 V	50 V
Macht Zerstreuung	~625 mW	~625 mW	~500 mW	~400 mW
Gleichstromverstärkung (hFE)	Mittel	Mittel	Mittel–Hoch	Hoch
Schaltgeschwindigkeit	Mäßig	Schnell	Mäßig	Mäßig
Paket	TO-92	TO-92	TO-92	TO-92
Typisch Anwendungen	Relais, Motor fahren	Signalumschaltung	Geringer Stromverbrauch Verstärkung	Audio Verstärkung
Entscheidender Vorteil	Höherer Strom Handhabung	Kleinsignal schneller Wechsel	Geräuscharm	Hoher Gewinn für Audio

2N4403 Mechanische Abmessungen

2N4403 Vorteile und Einschränkungen

2N4403 Vorteile

• Kann einen relativ hohen Kollektorstrom für einen Kleinsignal-PNP-Transistor verarbeiten

• Geeignet für High-Side-Schalten in Niederspannungskreisen

• Funktioniert gut mit dem komplementären NPN-Transistor 2N4401

• Einfache Grundantriebsanforderungen für die Steuerung auf Logikebene

• Weit verbreitet im TO-92-Gehäuse erhältlich und einfach auszutauschen

• Gute Balance zwischen Stromverstärkung und Schaltgeschwindigkeit

• Nützlich für Relais-, Motor- und Audiotreiberanwendungen

2N4403 Einschränkungen

• Begrenzte Verlustleistung, nicht für Hochleistungslasten geeignet

• Mäßige Schaltgeschwindigkeit, nicht ideal für Hochfrequenzanwendungen

• Erfordert eine ordnungsgemäße Steuerung des Basisstroms, um eine Sättigung zu vermeiden

• Nicht für Hochspannungsbetrieb ausgelegt

• Das TO-92-Gehäuse verfügt über eine begrenzte thermische Handhabungsfähigkeit

Hersteller

onsemi (ON Semiconductor) ist ein globaler Halbleiterhersteller mit starken internen Fähigkeiten in den Bereichen Waferherstellung, Gerätedesign, Montage, Prüfung und Verpackung.Das Unternehmen betreibt weltweit fortschrittliche Fertigungsanlagen und unterstützt eine breite Palette von Technologien, darunter analoge, Energiemanagement-, diskrete Geräte, Sensoren und Mixed-Signal-ICs.onsemi legt Wert auf eine hochzuverlässige Produktion auf Automobilniveau und viele Fabriken sind nach strengen Qualitätsstandards zertifiziert.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Ist der 2N4403 für Arduino- und Mikrocontroller-Projekte geeignet?

Ja.Der 2N4403 funktioniert gut mit Arduino und anderen Mikrocontrollern für High-Side-Schalten, vorausgesetzt, dass geeignete Basiswiderstände zur Begrenzung des Basisstroms verwendet werden.

2. Welcher Basiswiderstandswert sollte bei einem 2N4403-Transistor verwendet werden?

Der Basiswiderstand liegt typischerweise zwischen 1 kΩ und 10 kΩ, abhängig von der Versorgungsspannung und dem erforderlichen Kollektorstrom.

3. Kann der 2N4403 als direkter Ersatz für 2N3906 verwendet werden?

In vielen Fällen ja, aber der 2N4403 kann einen höheren Kollektorstrom verarbeiten, daher sollten die Strom- und Verstärkungsanforderungen des Stromkreises überprüft werden.

4. Warum wird der 2N4403 oft mit dem 2N4401 gepaart?

Es handelt sich um komplementäre PNP- und NPN-Transistoren mit ähnlichen elektrischen Eigenschaften, die das Design von Push-Pull- und Treiberschaltungen vereinfachen.

5. Kann der 2N4403 ein Relais direkt ansteuern?

Ja, es kann kleine bis mittlere Relais direkt ansteuern, solange der Relaisstrom innerhalb der 600-mA-Grenze liegt und eine Flyback-Diode verwendet wird.

6. Ist der 2N4403 für die Audioverstärkung geeignet?

Es eignet sich für Audiostufen und Treiberschaltungen mit geringer Leistung, jedoch nicht für Audioausgangsverstärker mit hoher Leistung.

7. Wie wirkt sich die Temperatur auf die Leistung des 2N4403 aus?

Höhere Temperaturen erhöhen den Leckstrom und verringern die Verstärkungsstabilität. Daher sind in der Nähe der maximalen Nennwerte geeignete thermische Spielräume wichtig.