Freescale 2N4871

Отличный выбор! Freescale 2N4871 — это классический и очень известный полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом (MOSFET, тип P-канальный). Он широко использовался и продолжает использоваться в аналоговой и импульсной технике благодаря своей надежности и характеристикам.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

Freescale (ранее Motorola Semiconductor) 2N4871 — это P-канальный MOSFET, предназначенный для работы в режимах переключения и усиления на низких и средних частотах. Ключевые особенности:

• Тип: P-канальный, MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor).
• Управление: Управляется напряжением на затворе (относительно истока). Для открытия P-канального MOSFET требуется отрицательное напряжение Vgs.
• Встроенный канал: Транзистор частично открыт при нулевом напряжении на затворе (Vgs = 0V). Для его полного закрытия требуется подать положительное напряжение на затвор относительно истока.
• Назначение: Усиление мощности, коммутация нагрузок, драйверы, выходные каскады усилителей НЧ, импульсные схемы средней мощности.
• Корпус: Классический металлический TO-39 (аналог советского КТ-27) или пластиковый TO-92. Чаще встречается в TO-39.

Основные технические характеристики (Absolute Maximum Ratings)

(Типичные значения, основанные на даташитах Motorola/Freescale)

1. Напряжение "сток-исток" (Vds): -40 В
2. Напряжение "затвор-исток" (Vgs): ±20 В (напряжение изоляции затвора)
3. Постоянный ток стока (Id): -50 мА (знак "-" указывает на направление тока для P-канального прибора)
4. Рассеиваемая мощность (Pd):
   • При температуре корпуса ≤ 25°C: 0.8 Вт (для TO-92) / 1.5 Вт (для TO-39)
   • С теплоотводом (снижение на каждый градус выше 25°C): ~8-10 мВт/°C
5. Диапазон рабочих температур:
   • Переход (Tj): от -65°C до +200°C
   • Корпус/хранение (Tstg): от -65°C до +200°C

Электрические характеристики (Typical / Conditions)

1. Напряжение отсечки (Pinch-off Voltage, Vp или Vgs(off)): Напряжение на затворе, при котором ток стока уменьшается до очень малой величины (обычно 1 мкА).

   • Типичный диапазон: от +2.5 В до +6.5 В (положительное напряжение для закрытия P-канального JFET!).
   • Важно: Это НЕ MOSFET в современном понимании с изолированным затвором. Несмотря на маркировку и название в каталогах, 2N4871, 2N4856-2N4859 — это семейство P-канальных JFET (полевых транзисторов с управляющим p-n переходом). Это распространенная путаница из-за устаревшей системы обозначений. Его часто называют "MOSFET" в общих каталогах, но по физике работы это JFET.

2. Ток стока при нулевом смещении (Idss): Ток стока при Vgs = 0V и Vds = -15V.

   • Типичный диапазон: от -1 мА до -5 мА (минимум/максимум для разных градаций)

3. Крутизна характеристики прямой передачи (Forward Transconductance, gfs или yfs):

   • Типичное значение: 1000 - 3000 мкСм (микроСименс) при Vds = -15V, f = 1 кГц.

4. Входная емкость (Ciss): ~5 пФ (типично, при Vgs = 0V, f=1 МГц).

5. Выходная проводимость (goss): 20 - 50 мкСм (типично).

Парт-номера (Прямые аналоги и номера в других системах)

Важно: 2N4871 — это стандартный JFET, производившийся многими компаниями. Прямые функциональные аналоги с тем же номером:

• Motorola 2N4871 (оригинальный производитель, позже Freescale, сейчас NXP)
• Texas Instruments (TI) 2N4871
• ON Semiconductor 2N4871 (продолжают производство или имеют в остатках)
• Calogic 2N4871
• Siliconix 2N4871 (известный производитель полевых транзисторов, сейчас часть Vishay)
• NTE Electronics NTE458 (аналог от фирмы, выпускающей замены для снятых с производства деталей)

Совместимые и аналогичные модели (Косвенные аналоги)

При поиске замены важно смотреть на ключевые параметры: P-канальный JFET, напряжение Vds, ток Idss и напряжение отсечки Vgs(off).

1. Прямые аналоги из того же семейства (различаются в основном напряжением отсечки Vp):

   • 2N4856 (с самым низким Vp)
   • 2N4857
   • 2N4858
   • 2N4859 (с самым высоким Vp)
   • 2N4870 (ближайший "брат", практически идентичен 2N4871)

2. Современные популярные P-канальные JFET общего назначения:

   • J175 (очень популярный, TO-92, Vds = -30V, Idss ≈ -10 мА)
   • J176 (аналог с другими параметрами)
   • 2SJ74 (японский, высококачественный, популярен в аудиотехнике, снят с производства и очень дорогой)
   • BF245C (хотя BF245 - N-канальный, существуют P-канальные версии других серий, но это не прямая замена, требуется пересмотр схемы)
   • MMBFJ175 (SMD-версия J175 в корпусе SOT-23)

3. Если в схеме он используется как аналоговый ключ или усилитель: Можно подобрать современный маломощный P-канальный MOSFET (например, BS250), но это потребует пересмотра схемы смещения, так как у MOSFET изолированный затвор и он управляется напряжением, а не током, как JFET. У JFET затвор смещен в прямом направлении при управлении.

Применение

• Входные каскады малошумящих усилителей (особенно аудио).
• Аналоговые ключи и коммутаторы сигналов.
• Источники стабильного тока (схема current source).
• Импедансные преобразователи (буферы с высоким входным сопротивлением).
• Таймеры и генераторы.

Вывод: Freescale/Motorola 2N4871 — это классический P-канальный JFET (а не MOSFET), ценящийся за высокое входное сопротивление и хорошие шумовые характеристики. При замене ищете либо точно такой же номер от другого производителя (ON Semi, TI), либо подбираете аналог по ключевым параметрам (Vds, Idss, Vgs(off)), такие как J175.