MMBT4401, MMBTA42, BC847 — каким транзистором заменить?

Параметры по позициям

MMBT4401 — обычный NPN общего применения на 40 В и 600 мА с усилением 100–300 и частотой 250 МГц, в корпусе SOT-23. По маркировке на корпусе он идёт как «2X», и это короткое обозначение при сверке партии проверяют в первую очередь.

MMBTA42 и MMBTA92 — высоковольтная пара на 300 В: NPN и PNP соответственно, с частотой 50 МГц. Это транзисторы для драйверов высоковольтных каскадов, где напряжение на коллекторе большое, а ток небольшой. Здесь у них есть особенность: у MMBTA42 и MMBTA92 есть версии и в корпусе SOT-23, и в корпусе TO-220, и корпус в заявке указывают обязательно.

MMBT5551 и MMBT5401 — комплементарная пара на 160 В и 600 мА, тоже SOT-23. BC847 и BC857 — тоже комплементарная пара, но на 45 В и 100 мА, с усилением до 800 у градации C. Их часто называют «универсальными», потому что усиление подобрано под широкий диапазон, и в схемах усиления они ставятся вместо 2N3904 по звучанию и разбросу параметров.

Главная ловушка: выводы в SOT-23 не у всех одинаковые

В корпусе SOT-23 у транзисторов MMBT4401, MMBTA42, MMBTA92, MMBT5551 и MMBT5401 вывод 1 — база, вывод 2 — эмиттер, вывод 3 — коллектор. У BC847 и BC857 вывод 1 — эмиттер, вывод 2 — база, вывод 3 — коллектор. То есть эмиттер и коллектор стоят в зеркальном порядке, а корпус при этом один и тот же.

Поэтому BC847, поставленный на место MMBT3904 или MMBT4401, внешне выглядит исправным: он впаян, на него подано питание, цепь замкнута. Но коллектор и эмиттер работают наоборот, транзистор оказывается в обратном активном режиме, и усиление вместо сотен падает до нескольких единиц. Если при этом на базу подаётся напряжение выше предельного обратного для перехода база-коллектор (у этой группы оно около 6 В), прибор выходит из строя. На плате это выглядит как «усиление есть, но слабое» или как «работает только при малом токе», и диагностика обычно уходит в сторону схемы, а не в сторону посадочного места.

Проверка простая и делается до монтажа: тестер в режиме диода показывает переходы база-эмиттер и база-коллектор. У транзистора с маркировкой «2X» или у MMBTA42 прозванивается база как первый вывод, у BC847 — как второй. Тот же приём работает и для транзисторов в корпусе TO-92, где у 2N3904 выводы идут эмиттер-база-коллектор слева направо, а у SOT-23-версии того же транзистора — база-эмиттер-коллектор. Здесь и возникает ошибка при переносе схемы с макетной платы на печатную.

Один номер — разные параметры

У MMBTA42 и MMBTA92 ток Collector Emitter у разных изготовителей отличается в пять раз: у Nexperia это 100 мА при 300 В, у onsemi — 500 мА при тех же 300 В. Паспортные номиналы напряжения, коэффициента усиления и рассеиваемой мощности тоже немного отличаются. Для схемы, где через прибор идёт ток 300 мА, это уже не «небольшая разница», а отказ: часть Nexperia такой ток не выдержит.

Отсюда правило закупки: в спецификации указывают не только номер, но и изготовителя, либо берут позицию с указанием конкретного производителя в заказе. У onsemi версия MMBTA42 в каталоге значится как снятая с производства, а активные позиции выпускаются в ленте и трубке с другими суффиксами — MMBTA42LT1G и MMBTA92LT1G. Нумерация Nexperia с суффиксами,115 и ,135 относится к упаковке: лента и трубка.

Для деталей с градациями усиления, такими как BC847, в заказе указывают и градацию: BC847A, BC847B и BC847C отличаются диапазоном коэффициента усиления, и в схеме, где важна стабильность усиления, подмена градации меняет режим. Маркировка на корпусе здесь короткая — 1E, 1F или 1G, — поэтому при сверке партии смотрят именно её.

Что проверять при заказе

1. 01 Тип и полярность: NPN или PNP, это прямое направление тока в цепи.
2. 02 Напряжение коллектор-эмиттер с запасом к напряжению на коллекторе в схеме.
3. 03 Ток коллектора: у MMBTA42 он различается у изготовителей, поэтому в заказе указывают производителя.
4. 04 Цоколёвка: база-эмиттер-коллектор или эмиттер-база-коллектор — сверяют по паспорту позиции, а не по семейству.
5. 05 Корпус: SOT-23 или TO-220, это разные посадочные места и разная потребность в радиаторе.
6. 06 Маркировка на корпусе: «2X» у MMBT4401, «1E», «1F», «1G» у BC847.

Частые вопросы

• Можно ли поставить BC847 вместо MMBT3904 — нет: в корпусе SOT-23 у них зеркальный порядок выводов, транзистор уйдёт в обратный режим.
• Чем MMBT4401 лучше MMBT3904 — током: 600 мА против 200 мА при тех же 40 В.
• На что менять MMBTA42 — на высоковольтный NPN с напряжением не ниже 300 В и током не ниже нужного, с той же цоколёвкой.
• Чем MMBTA42 отличается от MMBTA92 — типом: NPN и PNP, это комплементарная пара.
• Что значит BC847C — градация усиления, самая высокая из трёх.
• Как проверить цоколёвку на новом транзисторе — прозвонка переходов база-эмиттер и база-коллектор тестером в режиме диода.