2N3904(NPN型)与其互补型号2N3906(PNP型)是经典的通用晶体管,问世近六十年仍经久不衰。毫不夸张地说,DigiKey库存中这类器件及其变体数量超过1000万颗。您可以通过搜索"3904 BJT"和"3906 BJT"亲自验证。
它们的普及程度堪称业界之最!
相对而言,2N3904/06并非性能最强或表现最优异的晶体管。在许多方面,通用型号2N2222及其互补型号2N2907更具优势。但"术业有专攻",低成本特性的2N3904系列在其细分市场始终保持着卓越表现。其持续流行的原因之一是全塑TO-92封装,而2N2222/2907最初采用的是老式TO-18金属封装。这种成本优势无疑推动了早期市场普及。
图 1 :TO-92封装的2N3906型晶体管实物图。
历史溯源
晶体管编号遵循联合电子器件工程委员会(JEDEC)的连续编号规则。这为我们提供了一种便捷的断代方法——通过对比不同制造商的编号,可以推测特定晶体管的诞生年代。例如,若1965年最高编号为2N3818,而1966年手册出现2N3904,则可合理推断2N3904发布于1966年。
我能找到最早的2N3904系列记载见于摩托罗拉1966年《半导体数据手册》。手册中将2N3903和2N3904描述为通用型NPN硅环形晶体管。2N2905和2N3906则在数页后出现。需注意2N3905/3906分别是2N3903/3904的互补型号。
与2N3904相比,2N3903几乎相同,但输入阻抗更低、增益更小、高频响应更弱。据推测(但无法证实),2N3903/3905是2N3904/3906的低规格版本。可能摩托罗拉当时通过分选工艺筛选优质器件。随着制造工艺进步,这种分选已无必要。如今2N3903和2N3905已鲜见踪影,相关变体更是近乎绝迹。
1968 年的电子技术现状
让我们回到1968年,探索当时最先进的电子技术。那是个激动人心的年代,固态晶体管和结型场效应管正在逐步取代老旧的真空管电子设备。业余无线电爱好者(昵称为"火腿族")正在创造尖端设计。美国无线电中继联盟出版的《QST》杂志完美记录了当时的情景。本文件夹收录了1968年4月号的《QST》杂志,资料来源于worldradiohistory.com网站。
DigiKey 的历史渊源
1968年4月号的《QST》对DigiKey具有特殊历史意义。在第22页,我们看到一篇描述"集成电路电子键控器"的文章。这个小电路为使用摩尔斯电码通信的火腿族节省了成本——特别是那些追求比直键更快的"速度狂人"。他们不再需要昂贵的机械振动键,只需使用简单的低成本拨片和新型数字键控器。这是电子电路取代机械组件的经典案例,不过有些火腿族仍偏爱机械键控器的触感。
DigiKey键控器曾风靡一时。Ron Stordahl博士(呼号K0UXQ)随即开始提供套件(图3),由此在1972年创立了邮购公司DigiKey,也就是今天DigiKey的前身。
说到2N3904系列器件,我们已十分接近真相。Digi键控器使用的是2N4888,文章称其为"仙童半导体新推出的硅PNP管"。本可采用2N3906,但在技术变革的浪潮中,人们更倾向采用最新产品。毕竟《QST》的项目代表着技术前沿。
历史的演变总是充满戏剧性。如今2N4888在拍卖网站上偶尔可见,单价15美元,而2N3906变体仅需几美分。
图 2 :DigiKey早期广告,摘自1968年12月《QST》第162页。
历史的巧合
翻阅1968年《QST》杂志可见,2N3906与2N3904被用于多个项目。55年后的今天,在ARRL手册百年纪念版中,我们仍能看到相同的晶体管。仿佛历史在此凝固——或者说,这些通用元件已融入时光的经纬。对于1N4148和2N2222等其他经典元件,情况也是如此。
我在哪里可以找到 2N3904 和 2N3906 晶体管?
DigiKey工具旨在帮助您大海捞针。您可以直接搜索2N3904或2N3906。您将快速找到几个元件。然而,这并不是搜索通用元件的方法,相反,应使用根编号和类型关键词进行搜索,如“3904 BJT”或“3906 BJT”。这将返回大量组件,包括原始的TO-92元件以及许多表面贴装衍生产品,包括最新器件,如采用X2DFN3封装的OnSemi NST3904MX2T5G,如图3所示。
图 3 :采用X2DFN3封装的OnSemi NST3904MX2T5G晶体管图像。
2N3904 和 2N3906 的注意事项
如果在其额定规格内使用,这些器件坚固耐用且寿命长。务必确保在设计最大规格范围内工作。例如,绝对最大集电极电流为200 mA。我建议留有宽裕的安全裕量,不超过150 mA。如果外壳发热,考虑将其降额至100 mA。功率耗散同样适用。表面贴装器件的额定功率为350 mW,配有1.6英寸×1.6英寸的大面积焊盘。75 mW的耗散功率更为合适。有关表面贴装散热器的信息,请参阅此链接。另一个需要考虑的因素是反激电压。本文探讨了一些器件注意事项。
最后的思考
毫无疑问,2N3904和2N3906非常受欢迎。DigiKey库存中有超过1000万颗此类器件及其变体。您极有可能在今天乃至未来几十年内都能找到所需的产品。关于成本也有话可说,因为在这个低价市场存在激烈竞争。关于提供抵御供应链中断的稳健解决方案,也有话可说。
基于这些原因及其他因素,2N3904和2N3906型晶体管成为极受欢迎的元件。
请在下面的评论中分享你的意见和问题。这些经验教训是否与2020年供应链危机产生共鸣?
相关信息
请点击以下链接获取相关和有用的信息: