Este artículo describe el transistor BC547 NPN, su diagrama de patillas, equivalentes y principios de funcionamiento, así como su aplicación en diversos dispositivos electrónicos. Se presenta principalmente en un encapsulado TO-92 o TO-226 avanzado. La corriente de salida máxima que puede manejar este dispositivo semiconductor es de 100 mA.
También tiene muy buena ganancia (hasta 800 hFE) y bajo ruido (hasta 10 dB), por lo que es ideal para etapas primarias de amplificación de señal. Su capacidad para operar en la banda de 300 MHz le permite denominarse de alta frecuencia. La tensión de saturación típica es de sólo 90 mV, lo que supone una ventaja definitiva cuando se utiliza en circuitos como conmutador.
Diagrama de pines ВС547
El Bc547 apareció por primera vez en el mercado en abril de 1966, por cortesía de Philips (Holanda) y Mullard (Reino Unido). Fue un desarrollo conjunto del entonces popular bc107. Era idéntico en sus características, pero se fabricó a diferencia del bc107 metálico en una carcasa TO-92 sellada de plástico. Actualmente es el reemplazo actual de los antiguos BC107 o BC147, que se incluyen en muchos desarrollos de Mullard y Philips.
El diagrama de pines del BC547 se analizará en el encapsulado TO-92 (TO-226AA), que tiene tres conductores flexibles para montaje en orificio. Mirando el bisel de frente, el propósito de estos pines es de izquierda a derecha: colector, base, emisor. La figura muestra el aspecto básico del dispositivo, que variará ligeramente en función de la marca, pero las especificaciones y la asignación de pines son idénticas.
Características básicas
La datasheet de bc547 suele incluir una descripción de transistores similares, en cuanto a características, de la serie: BC546, BC548, BC549 y BC550. Parecido, pero no exactamente. Se diferencian entre sí. Por ejemplo, bc547 difiere en los voltajes umbral y está en la tabla de parámetros máximos entre bc546 y bc548. Además, todos los tipos de dispositivos se dividen en grupos de factor máximo de amplificación de corriente hFE- de A a C. El grupo «A» tendrá la menor ganancia y el «C», la mayor.
Bc547, bc548, bc549 son los mismos transistores fabricados en la misma línea de producción. Durante el proceso de prueba justo antes de su lanzamiento, se clasifican como -7, -8 o -9 en función de las mediciones de VBCO y VCEO y los componentes de ruido.
Encontrará una descripción detallada en la datasheet del fabricante. Suele incluir una tabla de parámetros de funcionamiento y características eléctricas máximas permitidas, a las que el aparato es estable.
Límites operativos
El fabricante indica los parámetros de funcionamiento máximos permitidos al principio de la datasheet. Incluyen los siguientes parámetros:
- VCEO -muestra la máxima diferencia de potencial que se puede aplicar entre los contactos colector-emisor. Por ejemplo, el BC547 no es capaz de soportar más de 45 voltios, por lo que este valor se indica como la tensión de funcionamiento segura que debe aplicarse a la carga del colector.
- IC (max) es la corriente de colector máxima que puede aplicarse a través de las patillas colector-emisor. Para el bc547 no debe ser superior a 100mA, porque este valor será el límite de ruptura, por encima del cual el dispositivo se quemará con seguridad. Así que puedes ver que empieza a calentarse mucho antes incluso de alcanzar este límite, ya a 60 mA. Por lo tanto, se recomienda utilizarlo a valores inferiores a la mitad de IC (máx).
- PC (max) es la potencia máxima de los dispositivos o la carga nominal que se puede conectar a través de su colector-emisor. Este valor es bastante coherente e interrelacionado con IC(max) y es de 500 mW o medio vatio para todo el grupo.
La adición «max», en la designación de los parámetros permitidos, indica sus valores máximos, pero a veces se omite en la descripción. La siguiente es una lista completa de los límites de funcionamiento de bc547, tomada de la datasheet de Fairchild Semiconductor.
Características eléctricas
Veamos ahora los parámetros eléctricos del bc547. El fabricante del dispositivo los enumera inmediatamente después de la descripción de los valores límite. En estas especificaciones, una columna separada (condición de prueba) indica los valores a los que el fabricante ha probado el dispositivo. Por lo general, las pruebas se realizan a temperaturas ambiente no superiores a 25 grados Celsius.
Ganancia
El transistor BC547 tiene una ganancia de corriente (hFE) bastante grande. El grupo «C», según la clasificación hFE U, comienza en 420 y termina en 800. Estos valores son muy importantes para un bipolar y constituyen uno de los primeros criterios para su selección. Aumentar el nivel de hFE simplemente asigna más sensibilidad a un dispositivo en particular, lo que significa que es capaz de arrancar con las corrientes de base más bajas pero aun así conmutar cargas más pesadas a través de su colector.
Par complementario
El transistor de bajo ruido, agudizado para la amplificación de señales débiles de alta frecuencia, casi siempre tiene un complementario con otro tipo de conductividad y cercano en magnitud a la ganancia de hFE. Esto se debe al uso generalizado de este tipo de dispositivos en las etapas primarias de amplificación del par. El par complementario con estructura PNP para ello es BC557.
BC547 Equivalentes
Un equivalente moderno completo al transistor BC547 es el bc550. Además, antes de buscar equivalentes, se recomienda consultar los vecinos de la datasheet con sólo pequeñas diferencias en los umbrales de tensión de ruptura:
- bc546;
- bc548;
- bc549.
Algunos radioaficionados utilizan 2n3904, 2n4401, bc337, bc639, 2N3055, 2N2369, 2SC5200 como reemplazos.
Otro de los sustitutos más comunes es el transistor 2N2222. Tiene características similares, incluidos el diagrama de pines y la carcasa. Las únicas diferencias son una mayor disipación de potencia (hasta 625 mW), una corriente de colector de hasta 600 mA y unas capacitancias de entrada y salida ligeramente mayores. Las capacitancias de entrada y salida sólo pueden afectar a los circuitos durante el funcionamiento a alta frecuencia. Thus, if more gain is needed, the 2n2222 can be used.
La serie de dispositivos KT3102, del fabricante de componentes electrónicos «Integral» de Minsk, también será adecuada para el reemplazo. También hay equivalentes rusos del transistor BC547, entre los que se encuentran el KT3102G y el KT3102E, si se elige la ganancia (hasta 1000 hFE ), son incluso mejores que el BC547c. A continuación figura una tabla de correspondencias para los distintos grupos de esta serie.
Marcaje
El BC547 fue desarrollado por Philips en 1966 en Holanda, por lo que su marcado corresponde al sistema europeo Pro Electron. La primera letra indica el tipo de semiconductor utilizado: «B» para el silicio. La segunda letra indica la frecuencia de funcionamiento: «C» baja potencia, baja frecuencia. A pesar de que es de alta frecuencia (hasta 300 MHz), el fabricante por alguna razón lo indicó en el marcado como de baja frecuencia. La historia guarda silencio sobre las razones de esta designación. A veces no escriben la primera letra de la designación y entonces resulta: c547b, c547c, c547c, c547b.
Un poco sobre las normas
Los fabricantes mejoran constantemente el proceso de fabricación y pueden cambiar las características especificadas, pero no deben ser inferiores a los valores registrados para bc457 en la norma Pro Electron. Por ejemplo, On Semiconductor tiene una potencia máxima (a 25°C) de 625 mW, que es actualmente la más común. En Philips, la ganancia hFE para el grupo «B» oscila entre 220 y 475. Algunos fabricantes han aparecido para apoyar la corriente pulsada del colector (hasta 200 mA). Por lo tanto, consulte la datasheet antes de utilizar el dispositivo en sus proyectos.
Cómo funciona
Cuando se aplica tensión de entrada a los terminales, empieza a fluir cierta corriente (IB) de la base al emisor y controla la corriente de colector (IC). La tensión entre base y emisor (VBE) para una estructura NPN debe ser directa. Es decir, se aplica un potencial positivo a la base y un potencial negativo al emisor. La polaridad de la tensión aplicada a cada patilla se muestra en la siguiente figura.
La señal de entrada se amplifica en la base y se transmite al emisor. Se utiliza una corriente menor en la base para excitar una corriente mayor entre el colector y el emisor (IC).
Los transistores de estructura n-p-n se denominan a veces dispositivos semiconductores con conductividad inversa.
Cuando el transistor está abierto, es capaz de pasar (IC) hasta 100 mA. Esta etapa se denomina región de saturación. En esta fase, la tensión admisible entre el colector y el emisor (VBE) puede ser de unos 200 mV, y la VBE puede alcanzar los 900 mV. Cuando la corriente de base deja de fluir, el transistor se apaga completamente, esta etapa se denomina región de corte, y la VBE será de unos 650 mV.
Aplicaciones
Se utiliza ampliamente en modo de control y amplificación, en diversos circuitos de control de controladores de relés, LED, motores, así como en circuitos de amplificación de señales de baja y alta frecuencia. En el vídeo se pueden ver ejemplos de esquemas y formas de crear dispositivos sencillos, el método de montaje montado. Proporciona información sobre las posibilidades de utilizar el BC547 en algunos proyectos: apagado retardado con sus propias manos, iluminación automática, luz estroboscópica LED, el sistema de alarma más sencillo y un amplificador de sonido.
Fabricantes
Empresas como NXP, Philips, Micro Electronics, Fairchild, ON Semiconductor, Vishay y muchas otras son líderes en la producción de este dispositivo.
Puede ver y descargar la datasheet de cada fabricante en la siguiente sección.
