Fairchild 2N4401

Fairchild (ныне onsemi) — это легендарный американский производитель полупроводников, и транзистор 2N4401 — один из самых массовых и узнаваемых биполярных транзисторов в мире.

Ниже — полное описание, характеристики, парт-номера и совместимые аналоги.

📌 Описание 2N4401

2N4401 — это NPN биполярный транзистор общего назначения средней мощности, предназначенный для усиления и переключения сигналов низкого уровня. Благодаря высокому коэффициенту усиления (hFE), низкому уровню шума и низкой стоимости он стал «рабочей лошадкой» аналоговой и цифровой электроники с 1960-х годов.

Ключевые особенности:

• NPN структура, кремниевый эпитаксиально-планарный.
• Корпус TO-92 (through-hole) — самый распространённый вариант; также выпускается в SOT-23 (как MMBT4401).
• Предназначен для малосигнального усиления и быстрого переключения.
• Дополняющая пара (комплементарный PNP) — 2N4403.

Типовые применения:

• Усилители низкой частоты (предусилители).
• Драйверы реле, светодиодов, малых двигателей.
• Ключи в логических схемах.
• Генераторы, мультивибраторы.
• Замена устаревших 2N2222 / 2N3904 в ряде схем (с осторожностью — различия по току и напряжению).

📊 Технические характеристики (2N4401, корпус TO-92, T_A = 25 °C)

| Параметр | Значение | |---|---| | Тип | NPN Bipolar Junction Transistor (BJT) | | Макс. напряжение коллектор–эмиттер (V_CEO) | 40 V | | Макс. напряжение коллектор–база (V_CBO) | 60 V | | Макс. напряжение эмиттер–база (V_EBO) | 6 V | | Макс. постоянный ток коллектора (I_C) | 600 mA | | Макс. импульсный ток коллектора | 1.2 A (кратковременно) | | Макс. рассеиваемая мощность (P_D), TO-92 | 625 mW | | Рассеиваемая мощность при T_C = 25 °C | 1.5 W | | Коэф. усиления по току (h_FE) при I_C=150 mA, V_CE=1 V | 100 – 300 | | h_FE при I_C = 10 mA | 20 – 300 | | h_FE при I_C = 500 mA | 20 – 100 | | Граничная частота (f_T) | 250 MHz (тип.) | | Ёмкость коллектор–эмиттер (C_obo) | 4 pF (тип.) | | Напряжение насыщения коллектор–эмиттер (V_CE(sat)) @ I_C=150 mA, I_B=15 mA | 0.4 V (макс. 0.75 V) | | Напряжение насыщения база–эмиттер (V_BE(on)) @ I_C=150 mA | 0.95 V (макс. 1.2 V) | | Ток утечки коллектор–эмиттер (I_CEO) при V_CE = 35 V | 0.1 µA (макс.) | | Рабочая температура перехода | −55 °C … +150 °C | | Корпус | TO-92 / SOT-23 (MMBT4401) | | Тип усиления | малосигнальный | | Шум | низкий (n/a практически) |

Цоколёвка TO-92 (вид спереди, плоской стороной к себе):

• 1 — Эмиттер
• 2 — База
• 3 — Коллектор

⚠️ Внимание: у 2N4401 (Fairchild/onsemi) порядок выводов E-B-C. Это отличается от 2N3904 (E-B-C) — совпадает, но отличается от 2N2222 в TO-18 (E-B-C в металле) или PN2222 в TO-92 (E-B-C — часто тоже совпадает). Всегда проверяйте datasheet конкретного производителя.

🏷️ Парт-номера (Part Numbers)

Оригинальные (Fairchild → onsemi)

| Парт-номер | Корпус | Упаковка | |---|---|---| | 2N4401 | TO-92 | Bulk | | 2N4401TA | TO-92 | Tape & Reel | | 2N4401TFR | TO-92 | Ammo pack / Tape | | 2N4401TF | TO-92 | Tape | | 2N4401-AP | TO-92 | Ammo | | MMBT4401 | SOT-23 | Reel | | MMBT4401LT1 | SOT-23 | Reel (старый код Motorola/onsemi) | | MMBT4401LT1G | SOT-23 | Reel, RoHS | | PZT4401 | SOT-223 | Reel (более мощный вариант) | | 2N4401_D26Z | TO-92 | Ammo (onsemi) | | 2N4401_D75Z | TO-92 | Bulk | | 2N4401_J18Z | TO-92 | Tape |

По производителям

• Fairchild / onsemi: 2N4401, MMBT4401, MMBT4401LT1G
• Motorola / ON (старые): MMBT4401LT1
• NTE Electronics (замена): NTE123AP
• Central Semiconductor: 2N4401
• Vishay: 2N4401
• STMicroelectronics: 2N4401
• Китайские (Changjiang, Jiangsu, etc.): 2N4401

🔄 Совместимые модели и аналоги

Прямые аналоги (NPN, TO-92, pin-compatible, E-B-C)

| Модель | Отличие | |---|---| | 2N3904 | Меньше ток (200 mA), но чаще взаимозаменяем; цоколёвка совпадает | | 2N2222A / PN2222A | Больше ток (800 mA), цоколёвка обычно E-B-C в TO-92 | | BC337 | 800 mA, 45 V, цоколёвка C-B-E — не совпадает! | | BC547 | 100 mA, 45 V, цоколёвка C-B-E — не совпадает! | | 2N4401 (все бренды) | Идентичны | | KSP05 / KSP06 | Аналог Fairchild | | MPS2222A | Аналог |

SMD-аналоги

| Модель | Корпус | |---|---| | MMBT4401 | SOT-23 | | MMBT3904 | SOT-23 (близкий аналог) | | PMBT4401 | SOT-23 (NXP) | | SMMBT4401 | SOT-23 | | PZT4401 | SOT-223 | | BC817 | SOT-23 (цоколёвка другая) |

Комплементарная пара

• 2N4403 — PNP-версия (та же цоколёвка E-B-C в TO-92, ток 600 mA, 40 V). Используется в пушпульных каскадах и complementary-ключах.

Устаревшие / снятые с производства эквиваленты

• 2N2222 (metal can TO-18) — старый, дорогой.
• 2N3704, 2N3707 — малосигнальные, схожие.
• MPS650, MPS651 — от Motorola.

⚙️ Рекомендации по замене

| Задача | Замена | |---|---| | Обычный ключ до 500 mA | 2N4401 → 2N2222A или BC337 (проверить цоколёвку) | | Малосигнальный усилитель | 2N4401 → 2N3904 | | PNP-пара | 2N4403 | | SMD | MMBT4401 | | Более мощный вариант | PZT4401, BC337, 2N2222A |

Что важно при замене:

1. Цоколёвка (E-B-C vs C-B-E) — самая частая ошибка.
2. Максимальный ток (I_C) и напряжение (V_CEO).
3. Коэффициент усиления h_FE — если критично для схемы.
4. f_T — если работа на ВЧ.
5. Корпус — TO-92 vs SOT-23.

📎 Итог

2N4401 — это классический NPN-транзистор «на все случаи жизни» от Fairchild (теперь onsemi). 40 V, 600 mA, 625 mW, h_FE до 300, f_T 250 MHz. В современной электронике заменяется на 2N3904 (для слабых сигналов), 2N2222A / BC337 (для больших токов), MMBT4401 (для SMD). Главное — всегда сверять цоколёвку и datasheet производителя перед заменой.