معرفی جامع ترانزیستور C945

تاریخ بروزرسانی : 6 ماه قبل

ترانزیستور C945 یک ترانزیستور پیوندی دو قطبی NPN همه منظوره است که می تواند برای تقویت و سوئیچینگ استفاده شود. این ترانزیستور 150 میلی آمپر جریان کلکتور، 50 ولت ولتاژ کلکتور-امیتر و ضریب جریان بین 70 تا 700 را تحمل می کند. C945 در یک بسته TO-92 قرار گرفته است که یک بسته رایج برای ترانزیستورهای کم تا متوسط است.

انواع ترانزیستور C945 کدامند؟

ترانزیستور C945 انواع مختلفی دارد که بر اساس بسته‌بندی، معادل و نسخه‌ی SMD دسته‌بندی می‌شوند. در اینجا چند نمونه ذکر شده است:

بسته‌بندی: ترانزیستور C945 معمولا در بسته‌ی TO-92 قرار می‌گیرد که برای ترانزیستورهای با توان کم تا متوسط رایج است. بسته‌های دیگری نیز برای C945 قابل استفاده هستند مانند TO-18، TO-92A، TO-92L و TO-226AA.

معادل‌ها: چندین ترانزیستور معادل برای C945 وجود دارند که پارامترهای مشابهی دارند و می‌توانند در اکثر مدارها جایگزین آن شوند. برخی از معادل‌های C945 عبارتند از 2N2222، 2N3904، 2SC1815، 2SC3198 و A733. با این حال، برخی از این ترانزیستورها ممکن است پیکربندی پایه‌های متفاوتی داشته باشند، بنابراین قبل از جایگزینی C945 باید به پیکربندی پایه‌ها توجه کرد.

نسخه SMD: ترانزیستور C945 همچنین دارای نسخه‌ی Surface Mount Device (SMD) است که برای لحیم کردن روی بردهای مدار چاپی (PCB) طراحی شده است. نسخه‌ی SMD C945 اندازه‌ی کوچکتر و اتلاف توان کمتری نسبت به نسخه‌ی Through-Hole دارد. برخی از نسخه‌ی SMDهای C945 عبارتند از 2SC2712، 2SC4116، 2SC4738، FJX945، KTC3875 و KTC3875S. این ترانزیستورها از نوع C945 هستند و پارامترهای مشابهی دارند، اما در بسته‌بندی‌های متفاوتی مانند SOT-23، SOT-323 و SOT-416 ارائه می‌شوند.

ترانزیستور C945 چه کاربردهایی دارد؟

کاربردهای ترانزیستور C945:

تقویت‌کننده:
- تقویت سیگنال‌های ضعیف صوتی در آمپلی‌فایرهای صوتی
- تقویت سیگنال‌های دیگر در مدارهای مختلف
نوسان‌ساز:
- تولید سیگنال‌های دوره‌ای مانند موج سینوسی، مربعی یا پالس
- کاربرد در مدولاسیون فرکانس، زمان‌بندی و همگام‌سازی
تنظیم ولتاژ:
- حفظ ولتاژ خروجی ثابت علی‌رغم تغییرات ولتاژ ورودی یا جریان بار
- تضمین عملکرد و پایداری صحیح دستگاه‌های الکترونیکی
سوئیچ:
- کنترل جریان برای روشن یا خاموش کردن مدار یا دستگاه
- کنترل رله‌ها، موتورها، LEDها و سایر قطعات

مزایای ترانزیستور C945:

کم‌مصرف
قیمت مناسب
در دسترس بودن آسان
تنوع کاربرد
عملکرد قابل اعتماد

کاربردهای ترانزیستور C945 در پروژه‌های الکترونیکی:

آمپلی‌فایرهای صوتی
مدارهای نوسان‌ساز
منابع تغذیه
رله‌ها
موتورها
LEDها
مدارهای تایمر
مدارهای منطقی
و بسیاری دیگر

ولتاژ و جریان پایه های ترانزیستور C945 چقدر است؟

ولتاژ و جریان پایه‌های ترانزیستور C945 به پیکربندی مدار و حالت عملکرد ترانزیستور بستگی دارد. با این حال، برخی دستورالعمل‌های کلی و رتبه‌بندی‌های وجود دارند که به شما کمک می‌کنند محدودیت‌ها و ویژگی‌های پایه‌های C945 را درک کنید.

ولتاژ:
- حداکثر ولتاژ کلکتور-امیتر (Vceo): 50V (تفاوت ولتاژ بین کلکتور و امیتر)
- حداکثر ولتاژ کلکتور-بیس (Vcbo): 60V
- حداکثر ولتاژ امیتر-بیس (Vebo): 5V
- این رتبه‌بندی نشان‌دهنده حداکثر ولتاژ بایاس معکوس است که ترانزیستور بدون آسیب دیدن تحمل می‌کند.
جریان:
- حداکثر جریان کلکتور (Ic): 150mA (حداکثر جریان مجاز برای کلکتور)
- جریان کلکتور توسط جریان بیس (Ib) کنترل می‌شود که جریان عبوری از پایه بیس است.
- رابطه بین جریان کلکتور و جریان بیس توسط ضریب جریان (hFE) ترانزیستور داده می‌شود که معیاری از میزان تقویت سیگنال ورودی توسط ترانزیستور است. (hFE برای C945 بین 70 تا 700، بسته به شرایط)
- جریان بیس معمولاً بسیار کمتر از جریان کلکتور است و با تقسیم جریان کلکتور بر ضریب جریان قابل محاسبه است.
- جریان بیس همچنین می‌تواند توسط ولتاژ بیس-امیتر (Vbe) تعیین شود که اختلاف ولتاژ بین پایه‌های بیس و امیتر است. (Vbe به طور معمول برای ترانزیستور NPN مانند C945 حدود 0.7V است، اما ممکن است بسته به دما و سطح جریان کمی تغییر کند)

به طور خلاصه، ولتاژ و جریان پایه‌های C945 تحت تأثیر پیکربندی مدار و حالت عملکرد ترانزیستور هستند، اما نباید از حداکثر رتبه‌بندی‌های داده شده در دیتاشیت تجاوز کنند.

حداکثر توان و فرکانس کاری ترانزیستور C945 چقدر است؟

توان و فرکانس حداکثر ترانزیستور C945 دو عامل مهم در سنجش عملکرد و محدودیت‌های این قطعه هستند. توان قابل تحمل، بیشترین میزان قدرتی است که ترانزیستور بدون آسیب دیدن می‌تواند دفع کند. فرکانس قابل تحمل نیز بیشترین فرکانسی است که ترانزیستور در آن به طور موثر کار می‌کند.

بر اساس دیتاشیت، توان تلف‌شده‌ی حداکثر (PD) ترانزیستور C945، 400 میلی‌وات است. به این معنی که می‌تواند تا 400 میلی‌وات قدرت را بدون داغ شدن تحمل کند. توان تلف‌شده به ولتاژ و جریان اعمال‌شده به ترانزیستور، دمای محیط و هیت‌سینک استفاده‌شده بستگی دارد. برای جلوگیری از تجاوز از توان قابل تحمل، باید ترانزیستور در محدوده‌ی عملکرد ایمن (SOA) مشخص‌شده در دیتاشیت کار کند.

همچنین، فرکانس گذار (ft) ترانزیستور C945 تقریباً 150 مگاهرتز است. به این معنی که می‌تواند سیگنال‌ها را تا فرکانس 150 مگاهرتز تقویت یا سوئیچ کند. فرکانس گذار، فرکانسی است که در آن ضریب جریان ترانزیستور به 1 کاهش می‌یابد و نشان می‌دهد که ترانزیستور دیگر قادر به تقویت سیگنال نیست. فرکانس گذار به شرایط بایاس و بار، دما و تغییرات ساخت بستگی دارد. برای دستیابی به عملکرد مطلوب، ترانزیستور باید زیر فرکانس گذار کار کند.

به طور خلاصه، توان و فرکانس حداکثر ترانزیستور C945 عبارتند از:

توان تلف‌شده‌ی حداکثر (PD): 400 میلی‌وات
فرکانس گذار (ft): 150 مگاهرتز

مطلب مرتبط : ترانزیستور چیست؟ آشنایی با انواع و کاربردهای آن

ضریب بتای ترانزیستور C945 چقدر است؟

مقدار بتای ترانزیستور C945 که با hFE نشان داده می‌شود، معیاری از میزان تقویت سیگنال ورودی توسط آن است. به عبارتی دیگر، مشخص می‌کند ترانزیستور، جریان ورودی به پایه بیس را چقدر تقویت کرده و به جریان کلکتور خروجی تبدیل می‌کند. مقدار بتای ترانزیستور C945 بسته به قطعه‌ی خاص و سازنده، معمولاً بین 75 تا 375 متغیر است.

دو راه برای یافتن مقدار بتای C945 شما وجود دارد:

دیتاشیت: به مشخصات فنی ترانزیستور در دیتاشیت مراجعه کنید.
مولتی‌متر: با اندازه‌گیری جریان‌های کلکتور و بیس با مولتی‌متر و تقسیم جریان کلکتور بر جریان بیس، مقدار بتا را محاسبه کنید. به عنوان مثال، اگر جریان کلکتور 100mA و جریان بیس 0.5mA باشد، مقدار بتا 200 خواهد بود.

چگونه می توان از ترانزیستور C945 به عنوان تقویت کننده استفاده کرد؟

ترانزیستور C945 را می‌توان در پیکربندی امیتر مشترک، یکی از رایج‌ترین پیکربندی‌های مدار با C945، برای تقویت سیگنال استفاده کرد. در این پیکربندی، سیگنال ورودی به اتصال بیس-امیتر اعمال می‌شود و سیگنال خروجی از اتصال کلکتور-امیتر گرفته می‌شود. ترانزیستور با کنترل جریان کلکتور توسط جریان بیس بر اساس ضریب جریان خود، سیگنال ورودی را تقویت می‌کند. پیکربندی امیتر مشترک، گِین ولتاژ بالا، گِین جریان متوسط و گِین توان متوسط ارائه می‌دهد. این روش برای تقویت سیگنال‌های ضعیف مانند صوتی یا فرکانس‌های رادیویی مناسب است.

نمونه‌ی مدار تقویت‌کننده با C945:

+Vcc
 |
 R1
 |
 |----+----Rc----+
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 B    |          C
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 R2   |          RL
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 E    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
+----+----GND---+

    ترانزیستور C945

در این مدار، R1 و R2 مقاومت‌های بایاس‌کننده‌ای هستند که نقطه‌ی کار ترانزیستور را تنظیم می‌کنند. Rc مقاومت کلکتور است که جریان کلکتور را محدود می‌کند و گِین ولتاژ را تعیین می‌کند. RL مقاومت بار است که نماینده‌ی امپدانس دستگاه متصل به خروجی است. Vcc ولتاژ تغذیه و GND مرجع زمین است. سیگنال ورودی به پایه‌ی بیس اعمال می‌شود و سیگنال خروجی از پایه‌ی کلکتور گرفته می‌شود.

محاسبه‌ی گِین مدار:

گِین ولتاژ این مدار تقویت‌کننده را می‌توان با فرمول زیر محاسبه کرد:

A_v = -\frac{R_c}{r_e}

که در آن r_e مقاومت دینامیکی امیتر است و با فرمول زیر به دست می‌آید:

r_e = \frac{25mV}{I_e}

که در آن I_e جریان امیتر است که تقریباً برابر با جریان کلکتور است.

گِین جریان این مدار تقویت‌کننده را نیز می‌توان با فرمول زیر محاسبه کرد:

A_i = \frac{I_c}{I_b}

که در آن I_c جریان کلکتور و I_b جریان بیس است.

گِین توان این مدار تقویت‌کننده را با فرمول زیر محاسبه کنید:

A_p = A_v \times A_i

چگونه می توان از ترانزیستور C945 به عنوان سوئیچ استفاده کرد؟

می‌توان از ترانزیستور C945 با هدایت آن بین ناحیه‌ی قطع و اشباع به‌عنوان سوئیچ استفاده کرد، جایی که به ترتیب مانند مدار باز یا بسته عمل می‌کند. به این ترتیب، ترانزیستور می‌تواند با سیگنال ورودی کوچک‌تر، جریان یا ولتاژ بزرگ‌تری را کنترل کند.

برای استفاده از ترانزیستور C945 به‌عنوان سوئیچ، باید آن را در پیکربندی امیتر مشترک متصل کنید که شبیه به مدار تقویت‌کننده است، اما با شرایط بایاس و باردهی متفاوت. در اینجا نمونه‌ای از یک مدار سوئیچ ساده با ترانزیستور C945 در پیکربندی امیتر مشترک آمده است:

+Vcc
 |
 R1
 |
 |----+----Rc----+
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
 |    |          |
    B    |          C
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    R2   |          RL
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    E    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    |    |          |
    +----+----GND---+

    ترانزیستور C945

در این مدار، R1 و R2 مقاومت‌های بایاس‌کننده‌ای هستند که نقطه‌ی کار ترانزیستور را تنظیم می‌کنند. Rc مقاومت کلکتور است که جریان کلکتور را محدود می‌کند و افت ولتاژ روی ترانزیستور را تعیین می‌کند. RL مقاومت بار است که نماینده‌ی امپدانس دستگاه متصل به خروجی است. Vcc ولتاژ تغذیه و GND مرجع زمین است. سیگنال ورودی به پایه‌ی بیس اعمال می‌شود و سیگنال خروجی از پایه‌ی کلکتور گرفته می‌شود.

ترانزیستور به‌عنوان سوئیچ به شرح زیر کار می‌کند:

هنگامی که سیگنال ورودی کم (0V) است: اتصال بیس-امیتر بایاس معکوس شده و ترانزیستور در ناحیه‌ی قطع قرار می‌گیرد. جریان بیس و جریان کلکتور وجود ندارد و ترانزیستور مانند یک سوئیچ باز عمل می‌کند. ولتاژ خروجی برابر با ولتاژ تغذیه (Vcc) است و بار خاموش است.
هنگامی که سیگنال ورودی بالا (Vcc) است: اتصال بیس-امیتر بایاس مستقیم شده و ترانزیستور در ناحیه‌ی اشباع قرار می‌گیرد. جریان بیس و جریان کلکتور زیادی وجود دارد و ترانزیستور مانند یک سوئیچ بسته عمل می‌کند. ولتاژ خروجی بسیار کم (تقریباً 0V) است و بار روشن است.

ترانزیستور C945 با چه ترانزیستورهای دیگری مشابه است؟

ترانزیستورهای زیادی با ویژگی‌ها و عملکردی مشابه ترانزیستور C945 وجود دارند. برخی از معادل‌های رایج مورد استفاده عبارتند از:

2N2222: این یک ترانزیستور NPN است که رتبه‌بندی ولتاژ و جریان مشابهی با C945 دارد. می توان از آن برای تقویت و سوئیچینگ در مدارهای کم‌مصرف استفاده کرد.
2N3904: این ترانزیستور NPN دیگری است که می‌تواند در اکثر مدارها جایگزین C945 شود. رتبه‌بندی ولتاژ آن کمی پایین‌تر است، اما رتبه‌بندی جریان و فرکانس گذار بالاتری دارد.
2SC1815: این یک ترانزیستور NPN ژاپنی است که معادل C945 است. پیکربندی پایه و پارامترهای مشابهی با C945 دارد.
2SC3198: این ترانزیستور NPN ژاپنی دیگری است که می‌توان به‌عنوان جایگزینی برای C945 استفاده کرد. رتبه‌بندی ولتاژ بالاتری نسبت به C945 دارد، اما رتبه‌بندی جریان آن پایین‌تر است.
A733: این یک ترانزیستور PNP است که جفت مکمل C945 است. پارامترهای مشابهی با C945 دارد، اما با قطبیت مخالف.

چگونه می توان ترانزیستور C945 را تست کرد؟

روش‌های مختلفی برای تست ترانزیستور C945 وجود دارد که به شناخت پایه‌های بیس، امیتر و کلکتور آن بستگی دارد.

اگر پایه‌ها را نمی‌شناسید، می‌توانید از یک مولتی‌متر با قابلیت تست دیود استفاده کنید. با اندازه‌گیری مقاومت بین پایه‌ها می‌توانید جریان حداکثر و قطبیت ترانزیستور را تعیین کنید.

همچنین می‌توانید از یک مدار ساده با باتری، مقاومت و LED کمک بگیرید تا عملکرد سوئیچینگ ترانزیستور را بررسی کنید.