Was ist der NPN-Transistor BC547?

Der BC547 ist ein sehr verbreiteter NPN-Transistor.Es wurde von Fairchild hergestellt und gehört nun zum Sortiment von Onsemi und wurde für grundlegende Schalt- und Signalverstärkungsaufgaben beliebt.In diesem Artikel wird erklärt, was der BC547 ist, wie er funktioniert, welche Funktionen er hat und wo er eingesetzt wird.

Katalog

Übersicht über den BC547-Transistor

Die BC547 ist ein Allzweck-NPN-Transistor, der ursprünglich von Fairchild angeboten wurde und für die rauscharme Kleinsignalverstärkung und zuverlässiges Schalten konzipiert ist.Mit einer Kollektor-Emitter-Nennspannung von 45 V, einer Kollektorstromkapazität von 100 mA und einer Verlustleistung von etwa 500–625 mW passt es gut in kompakte Designs mit geringem Stromverbrauch.Seine DC-Stromverstärkung erstreckt sich über die Varianten A, B und C und macht ihn somit anpassbar für Anwendungen, die unterschiedliche Verstärkungsstufen erfordern.In der bekannten TO-92-Form verpackt, bleibt es ein fester Bestandteil der analogen und Hobby-Elektronik.

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BC547-Transistor-CAD-Modelle

Pinbelegungskonfiguration

Pin Nummer	Pin Name	Beschreibung
1	Emitter (E)	Gibt die aus Mehrheitsladungsträger;Durch diesen Pin fließt Strom ab.Das ist typischerweise der Fall bei NPN-Anwendungen mit Masse verbunden.
2	Basis (B)	Steuert die Schalt- und Verstärkungsfunktion des Transistors durch Regulierung des Stroms Betreten der Basis.
3	Sammler (C)	Hauptstrom Eingabe;verbindet sich mit der Last.Strom fließt vom Kollektor zum Emitter, wenn der Transistor ist aktiviert.

Alternativen und Äquivalente

BC547-Alternativen

2N2222 / 2N2222A

2N3904

BC548

BC546

BC639

S8050

MPS2222A

BC547-Äquivalente

BC549

BC547A / BC547B /BC547C

BC548B / BC548C

2N4401

BC547-Transistorspezifikationen

Parameter	Wert
Mount-Typ	Durchgangsloch
Paket/Koffer	TO-226-3, TO-92-3 (TO-226AA)
Lieferantengerät Paket	TO-92-3
Anzahl der Pins	3
Gewicht	200 mg
Transistortyp	NPN
Element Konfiguration	Single
Sammler-Emitter Durchbruchspannung (VCEO)	45 V
Sammlerbasis Spannung (VCBO)	50 V
Emitter-Basis Spannung (VEBO)	6 V
Sammler Strom (IC) Max	100mA
Sammler-Emitter Sättigungsspannung (VCE(sat))	250 mV
Aktuell – Kollektorabschaltung (ICBO) Max	15 nA
Gleichstromverstärkung (hFE) Min	110 @ IC, VCE
Gewinnen Sie Bandbreite Produkt (fT)	300 MHz
Maximale Leistung Zerstreuung	500 mW
Betrieb Temperaturbereich	–65°C bis +150°C (TJ)
Teilestatus	Veraltet
Verpackung	Masse
RoHS-Status	RoHS-konform
Lead-Status	Bleifrei
Feuchtigkeit Empfindlichkeitsstufe (MSL)	1 (Unbegrenzt)
Veröffentlicht	2012

BC547 Elektrische Eigenschaften

BC547 Typische Kennlinie

Die statische Kennlinie (Abbildung 1) veranschaulicht, wie sich der Kollektorstrom (I₍C₎) mit der Kollektor-Emitter-Spannung (V₍CE₎) für verschiedene Basisströme (I₍B₎) ändert.Wenn V₍CE₎ von Null aus ansteigt, steigt der Kollektorstrom schnell an, bevor er in einen Bereich gelangt, in dem er sich einpendelt, was anzeigt, dass sich der Transistor im aktiven Modus befindet.Höhere Basisantriebsströme verschieben jede Kurve nach oben, was bedeutet, dass ein größerer I₍B₎ zu einem proportional höheren I₍C₎ führt.Dieses Diagramm zeigt im Wesentlichen, wie der BC547 auf unterschiedliche Lastspannungen reagiert, wenn er mit unterschiedlichen Basisströmen betrieben wird, und hilft Entwicklern bei der Bestimmung der Betriebspunkte.

Die Übertragungskennlinie (Abbildung 2) zeigt die Beziehung zwischen der Basis-Emitter-Spannung (V₍BE₎) und dem Kollektorstrom (I₍C₎) bei einer festen Kollektor-Emitter-Spannung.Der steile exponentielle Anstieg um 0,6–0,8 V zeigt den Punkt an, an dem der BC547 stark zu leiten beginnt.Diese Kurve verdeutlicht die Empfindlichkeit des Transistors gegenüber kleinen Spannungsänderungen an der Basis, die für das Verstärkungsverhalten von grundlegender Bedeutung ist.

Die DC-Stromverstärkungskurve (Abbildung 3) zeigt h₍FE₎ gegen den Kollektorstrom.Es zeigt, dass die Stromverstärkung bei niedrigen bis mittleren Kollektorströmen relativ stabil bleibt, bei höheren Strömen jedoch schließlich abnimmt.Dieses Verhalten hilft bei der Ermittlung des optimalen Strombereichs zur Erzielung einer zuverlässigen Verstärkung in Verstärkerstufen, wo ein zu hoher Kollektorstrom die Verstärkung verringern und die Verzerrung erhöhen kann.

Die Sättigungsspannungskurve (Abbildung 4) zeigt, wie V₍CE(sat)₎ und V₍BE(sat)₎ mit dem Kollektorstrom variieren, wenn sich der Transistor in der Sättigung befindet.Mit zunehmendem I₍C₎ steigen beide Sättigungsspannungen, was darauf hindeutet, dass höhere Ströme einen höheren Spannungsaufwand erfordern, um den BC547 vollständig gesättigt zu halten.Dieses Diagramm ist für Schaltanwendungen von entscheidender Bedeutung und zeigt Entwicklern die minimalen Spannungsabfälle an, die am Transistor zu erwarten sind, wenn er als verlustarmer Schalter verwendet wird.

BC547 Transistor-Anwendungsschaltung

BC547 als einfacher Low-Side-Schalter

In dieser Schaltung wird der BC547-Transistor als Schalter verwendet, um eine von einer 12-V-Versorgung versorgte LED mit nur einem 5-V-Tastersignal zu steuern.Wenn der Druckknopf gedrückt wird, fließt ein kleiner Basisstrom durch den 4,7-kΩ-Widerstand in die Basis des BC547.Dadurch wird der Basis-Emitter-Übergang in Durchlassrichtung vorgespannt, wodurch der Transistor in die Sättigung eintritt.Sobald der Transistor gesättigt ist, lässt er den Strom problemlos vom Kollektor zum Emitter fließen, wodurch der Erdungsrückweg der LED vervollständigt und diese eingeschaltet wird.Da das Eingangssignal und die LED-Versorgung von unterschiedlichen Spannungsschienen (5 V und 12 V) stammen, bietet der BC547 eine Pegelverschiebung und Leistungsverstärkung, sodass ein Niederspannungseingang einen Ausgang mit höherer Spannung steuern kann.Beim Loslassen des Tasters sinkt der Basisstrom auf Null, der Transistor schaltet ab und die LED erlischt.

BC547 in einer selbsthaltenden Relais-Treiberschaltung

In dieser komplexeren Schaltung ist der BC547-Transistor (Q4) Teil eines bistabilen Latches, der ein Relais und eine Anzeige-LED steuert.Wenn der Taster S2 gedrückt wird, fließt ein kleiner Strom in die Basis von Q4, wodurch der BC547 eingeschaltet wird.Wenn Q4 einschaltet, lässt es Strom über den Widerstand R7 durch die Relaisspule fließen, wodurch das Relais aktiviert wird.Die Bewegung des Relais ändert dann den Schaltkreiszustand, sodass das System auch nach dem Loslassen von S2 verriegelt bleibt.Währenddessen bildet der PNP-Transistor Q3 (ein BC557) die komplementäre Hälfte des Latches und speist einen Teil des Relaisstroms über die Widerstände R8 und R9 zurück in das Basisnetzwerk von Q4.Diese Kreuzkopplung hält Q4 vorgespannt, solange der Latch aktiv ist.Durch Drücken der Taste S1 wird diese Rückkopplung unterbrochen, indem Q3 aus der Leitung gezogen wird, was wiederum den Relaisstrom zusammenbricht und die Verriegelung zurücksetzt.In diesem Design fungiert der BC547 als Relaistreiber, der kleine Eingangsströme in den erforderlichen größeren Spulenstrom verstärkt und gleichzeitig an einem Rückkopplungsnetzwerk teilnimmt, das Speicher- oder Umschaltverhalten bietet.

BC547 in einem Joule Thief Oszillator

Diese Schaltung verwendet zwei BC547-Transistoren in einem selbstoszillierenden Aufwärtswandler, der allgemein als Joule Thief bekannt ist.Der Zweck besteht darin, eine LED über eine fast leere 1,5-V-Batterie mit Strom zu versorgen – zu schwach für den direkten LED-Betrieb.Die beiden BC547-Transistoren bilden einen regenerativen Rückkopplungsoszillator: Ein Transistor beginnt zu leiten und zieht Strom durch die Induktivität.Während sich das Magnetfeld in der Induktivität aufbaut, wird über ihr eine Spannung induziert und über das 22-kΩ-Widerstands- und 220-pF-Kondensatornetzwerk in die Transistorbasen zurückgeführt, wodurch in abwechselnden Zyklen ein Transistor scharf eingeschaltet und der andere ausgeschaltet wird.Wenn der leitende Transistor plötzlich abschaltet, gibt die Induktivität ihre gespeicherte Energie ab und erzeugt eine Spannungsspitze, die hoch genug ist, um die LED zum Leuchten zu bringen.Dieses schnelle Umschalten dauert an, solange die Batterie angeschlossen ist.Hier fungiert jeder BC547-Transistor als Hochfrequenz-Schaltelement und wandelt gemeinsam eine niedrige Spannung in die für die LED-Beleuchtung erforderliche höhere Spannung um.

BC547-Transistoranwendungen

-Schalten mit geringem Stromverbrauch

-Signalverstärkung

-LED-Steuerkreise

-Relaistreiberschaltungen

-Kleine Motor- oder Summertreiber

-Umschaltung auf Logikebene

-Audio-Vorverstärker

-Kleinsignalverstärkung

-Spannungs- und Stromverstärkung

-Darlington-Paarkonfigurationen

-Astabile und monostabile Multivibratoren

-Rechteckwellengeneratoren

-Tongeneratorschaltungen

-Wechselrichterschaltungen mit geringem Stromverbrauch

-Batteriebetriebene Elektronik

-Impulserzeugung und -formung

-Ebenenverschiebung

-Sensorschnittstelle (LDR, Temperatur usw.)

BC547 Mechanische Abmessungen

Vorteile und Einschränkungen

BC547 Vorteile

-Geringe Kosten und weit verbreitet

-Geringes Rauschen, geeignet für Audio- und Signalanwendungen

-Gute Stromverstärkung (hFE typischerweise 110–800)

- Funktioniert gut bei niedrigen Spannungen

-Geeignet für allgemeine Schalt- und Verstärkungszwecke

-Geringer Leckstrom

-Einfache Anbindung an Mikrocontroller

-Kann in High-Gain-Konfigurationen wie Darlington-Paaren verwendet werden

BC547-Einschränkungen

-Niedriger Kollektorstrom (maximal 100 mA)

-Nicht für Hochleistungs- oder Hochspannungsanwendungen geeignet

-Begrenzter Frequenzgang im Vergleich zu HF-Transistoren

-Maximale Kollektor-Emitter-Spannung (VCEO) nur 45 V

- Ohne zusätzliche Stufen können keine Hochstromlasten betrieben werden

-Die Leistung variiert zwischen den Verstärkungsgruppen (A-, B- und C-Klassen).

-Temperaturempfindlich wie die meisten BJTs

Hersteller

Fairchild (jetzt Teil von Onsemi) ist bekannt für seine starken Fertigungskapazitäten bei der Herstellung hochwertiger Halbleiter, einschließlich diskreter Komponenten wie Transistoren, Dioden, MOSFETs und Energiemanagement-ICs.Zu ihrem Fachwissen gehören fortschrittliche Waferherstellung, Massenproduktion, zuverlässige Verpackungstechnologien und strenge Qualitätskontrollstandards, die eine gleichbleibende Geräteleistung gewährleisten.

Datenblatt PDF

BC547 Datenblatt:

BC546-50 Datenblatt.pdf

Details als PDF herunterladen

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Was ist der maximale Basisstrom für einen BC547-Transistor?

Der Basisstrom sollte typischerweise unter 5 mA bleiben, um den Transistor zu schützen und ein zuverlässiges Schalten zu gewährleisten.

2. Kann der BC547 den 2N2222 in den meisten Schaltkreisen ersetzen?

Ja, aber nur bei Schwachstromanwendungen.Der 2N2222 kann einen höheren Strom verarbeiten. Überprüfen Sie daher die Last, bevor Sie ihn austauschen.

3. Wie teste ich einen BC547-Transistor mit einem Multimeter?

Verwenden Sie den Diodenmodus, um Basis-Emitter- und Basis-Kollektor-Übergänge zu überprüfen.Beide sollten eine Durchlassspannung von etwa 0,6–0,7 V aufweisen.

4. Funktioniert der BC547 mit Arduino- oder Raspberry Pi-GPIO-Pins?

Ja.Es kann direkt über einen GPIO-Pin mit einem geeigneten Basiswiderstand zum Schalten von LEDs, Relais und Sensoren angesteuert werden.

5. Was ist der sichere Widerstandswert für die BC547-Basis?

Übliche Basiswiderstandswerte liegen je nach erforderlichem Schaltstrom zwischen 1 kΩ und 10 kΩ.

6. Kann ich den BC547 in Audioverstärkerschaltungen verwenden?

Ja.Aufgrund seines geringen Rauschens eignet es sich für Vorverstärker und Kleinsignal-Audiostufen.

7. Was ist der Unterschied zwischen BC547A, BC547B und BC547C?

Sie unterscheiden sich in der Stromverstärkung: A hat die niedrigste hFE, B ist mittel und C hat die höchste Verstärkung.