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2N5851 发布时间 时间:2025/12/27 22:18:26 查看 阅读:12

2N5851是一种通用的硅P沟道结型场效应晶体管(JFET),广泛用于模拟开关、放大器和信号处理电路中。该器件采用TO-72或类似金属封装,具有良好的跨导性能和低噪声特性,适合在低功率模拟系统中作为输入级使用。2N5851的设计使其能够在较宽的温度范围内稳定工作,因此适用于工业控制、通信设备以及测试仪器等多种应用场景。该JFET为常开型器件(耗尽型),即在栅极电压为零时导通,通过施加负偏压可调节其导通状态。这种特性使其特别适合用作电压控制电阻或小信号开关。2N5851与常见的2N4392、2N4220等JFET器件功能相似,但在某些电气参数上略有差异,因此在替换时需注意规格匹配。此外,由于其金属封装结构,2N5851具备较好的热稳定性和机械强度,能够适应较为严苛的工作环境。尽管该型号属于较早期的产品,但由于其可靠性高、性能稳定,在一些传统设计和维修替换中仍被持续使用。需要注意的是,随着半导体技术的发展,部分新型表面贴装JFET在尺寸和功耗方面更具优势,但在需要高匹配精度或特定模拟特性的场合,2N5851依然具有不可替代的地位。

参数

类型:P沟道JFET
  极性:耗尽型
  漏源击穿电压(BVDSS):-30V
  栅源截止电压(VGS(off)):-0.5V 至 -5.0V
  跨导(Gm):2000 μS 至 7500 μS
  最大漏极电流(IDSS):-3.0 mA
  输入电容(Ciss):6 pF
  输出电容(Coss):3 pF
  反向传输电容(Crss):1.5 pF
  工作温度范围:-55°C 至 +150°C
  封装形式:TO-72 或金属圆壳封装

特性

2N5851的核心特性之一是其P沟道耗尽型工作模式,这意味着在栅源电压为零时,器件处于导通状态,允许电流从源极流向漏极。只有当栅极相对于源极为负电压并达到一定阈值时,沟道才会逐渐关闭,从而切断电流。这种常通特性使得2N5851非常适合用于模拟开关电路中,例如在多路复用器或斩波放大器中实现信号路径的切换。由于其控制方式为电压驱动且几乎不消耗输入电流,因此对前级电路的负载影响极小,有助于提升整体系统的输入阻抗。
  另一个显著特点是其低噪声性能。相比于双极型晶体管,JFET的输入噪声电压和噪声电流更低,尤其在低频段表现优异,这使得2N5851成为前置放大器、音频放大器和高灵敏度检测电路中的理想选择。其跨导值在2000至7500微西门子之间,表明它具有较强的信号放大能力,能够在小信号条件下提供较高的增益。
  2N5851还具备良好的温度稳定性。由于其基于硅材料制造,并采用金属封装,热传导性能较好,能够在-55°C到+150°C的极端温度范围内保持参数一致性。这一特性使其适用于航空航天、军事电子和工业自动化等对环境适应性要求较高的领域。此外,该器件的输入阻抗极高,通常可达10^9欧姆以上,几乎不会从信号源汲取电流,因此非常适合用于高阻抗传感器接口,如压电传感器或光电二极管前置放大电路。
  该器件的电容参数也经过优化,输入电容仅为6pF,输出电容为3pF,反向传输电容低至1.5pF,这些特性减少了高频下的反馈效应,提高了高频响应能力和电路稳定性。虽然2N5851的最大漏极电流仅为-3mA,限制了其在大功率应用中的使用,但正因其低功耗特性,非常适合电池供电或便携式设备中的模拟信号调理电路。

应用

2N5851主要应用于需要高输入阻抗、低噪声和良好线性度的模拟电路中。一个典型的应用场景是作为运算放大器或差分放大器的输入级,利用其高输入阻抗特性来减少对信号源的影响,同时借助其低噪声性能提高整个放大链路的信噪比。在精密测量仪器中,例如数字万用表或示波器的前端输入保护电路中,2N5851可用作缓冲器或阻抗变换器,确保微弱信号能够被准确采集而不受后续电路干扰。
  在通信系统中,2N5851可用于射频或中频信号的小信号放大,尤其是在低频段的调制解调电路中表现出色。由于其跨导稳定且非线性失真较小,可以用于构建线性度要求较高的模拟乘法器或混频器电路。此外,在自动增益控制(AGC)系统中,可通过调节栅极电压来动态改变JFET的等效电阻,从而实现对信号幅度的连续调控。
  该器件也常用于模拟开关和多路复用电路。由于其耗尽型特性,可以在无外部偏置的情况下保持导通状态,只需施加负电压即可关断,控制逻辑简单。在数据采集系统中,多个2N5851可以并联或串联构成模拟开关阵列,实现多通道信号的选择与切换。另外,在音频设备中,如话筒前置放大器或吉他效果器中,2N5851因其“温暖”的音色表现而受到青睐,尤其在追求模拟味的音响设计中被视为经典元件。
  在工业控制领域,2N5851可用于传感器信号调理电路,特别是那些输出阻抗较高的传感器,如热电偶、应变片或电容式湿度传感器。通过将其配置为源极跟随器结构,可以有效隔离传感器与后续处理电路,防止信号衰减。此外,由于其金属封装具备一定的电磁屏蔽能力,能够在存在较强电磁干扰的环境中保持稳定工作,进一步拓展了其工业应用范围。

替代型号

2N4392
  2N4220
  MPSA92
  J113

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