1
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
 ! "#
!$    !
. . . designed for general–purpose amplifier and low–speed switching applications.
High DC Current Gain —
hFE = 2500 (Typ) @ IC = 4.0 Adc
Collector–Emitter Sustaining Voltage — @ 100 mAdc
VCEO(sus) = 60 Vdc (Min) — TIP120, TIP125
VCEO(sus) = 80 Vdc (Min) — TIP121, TIP126
VCEO(sus) = 100 Vdc (Min) — TIP122, TIP127
Low Collector–Emitter Saturation Voltage —
VCE(sat) = 2.0 Vdc (Max) @ IC = 3.0 Adc
VCE(sat) = 4.0 Vdc (Max) @ IC = 5.0 Adc
Monolithic Construction with Built–In Base–Emitter Shunt Resistors
TO–220AB Compact Package
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
*MAXIMUM RATINGS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Rating
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
TIP120,
TIP125
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
TIP121,
TIP126
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
TIP122,
TIP127
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Voltage
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCEO
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
60
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
80
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
100
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Base Voltage
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCB
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
60
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
80
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
100
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter–Base Voltage
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VEB
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
5.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Current Continuous
Peak
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
IC
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
5.0
8.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base Current
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
IB
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
120
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Total Power Dissipation @ TC = 25
_
C
Derate above 25
_
C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
PD
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
65
0.52
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Watts
W/
_
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Total Power Dissipation @ TA = 25
_
C
Derate above 25
_
C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
PD
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
2.0
0.016
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Watts
W/
_
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Unclamped Inductive Load Energy (1)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
E
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
50
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mJ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Operating and Storage Junction,
Temperature Range
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
TJ, Tstg
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
65 to +150
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
_
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
THERMAL CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
Symbol
Max
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Thermal Resistance, Junction to Case
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
RθJC
1.92
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
_
C/W
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Thermal Resistance, Junction to Ambient
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
RθJA
62.5
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
_
C/W
(1) IC = 1 A, L = 100 mH, P.R.F. = 10 Hz, VCC = 20 V, RBE = 100 .
80
00 20 40 60 80 100 120 160
Figure 1. Power Derating
T, TEMPERATURE (
°
C)
PD, POWER DISSIPATION (WATTS)
40
20
60
140
TC
4.0
0
2.0
1.0
3.0
TA
TA
TC
Preferred devices are Motorola recommended choices for future use and best overall value.

SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA Order this document
by TIP120/D
Motorola, Inc. 1995






DARLINGTON
5 AMPERE
COMPLEMENTARY SILICON
POWER TRANSISTORS
6080100 VOLTS
65 WATTS
*Motorola Preferred Device


CASE 221A–06
TO–220AB
REV 2
     
2 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25
_
C unless otherwise noted)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Min
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Max
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
OFF CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Sustaining Voltage (1)
(IC = 100 mAdc, IB = 0) TIP120, TIP125
TIP121, TIP126
TIP122, TIP127
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCEO(sus)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
60
80
100
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current
(VCE = 30 Vdc, IB = 0) TIP120, TIP125
(VCE = 40 Vdc, IB = 0) TIP121, TIP126
(VCE = 50 Vdc, IB = 0) TIP122, TIP127
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ICEO
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.5
0.5
0.5
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current
(VCB = 60 Vdc, IE = 0) TIP120, TIP125
(VCB = 80 Vdc, IE = 0) TIP121, TIP126
(VCB = 100 Vdc, IE = 0) TIP122, TIP127
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ICBO
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.2
0.2
0.2
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter Cutoff Current
(VBE = 5.0 Vdc, IC = 0)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
IEBO
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ON CHARACTERISTICS (1)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DC Current Gain
(IC = 0.5 Adc, VCE = 3.0 Vdc)
(IC = 3.0 Adc, VCE = 3.0 Vdc)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
hFE
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1000
1000
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Saturation Voltage
(IC = 3.0 Adc, IB = 12 mAdc)
(IC = 5.0 Adc, IB = 20 mAdc)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCE(sat)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.0
4.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base–Emitter On Voltage
(IC = 3.0 Adc, VCE = 3.0 Vdc)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VBE(on)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.5
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DYNAMIC CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Small–Signal Current Gain
(IC = 3.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc, f = 1.0 MHz)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
hfe
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
4.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Output Capacitance
(VCB = 10 Vdc, IE = 0, f = 0.1 MHz TIP125, TIP126, TIP127
TIP120, TIP121, TIP122
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Cob
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
300
200
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
pF
(1) Pulse Test: Pulse Width
v
300 µs, Duty Cycle
v
2%.
Figure 2. Switching Times Test Circuit
5.0
0.1
Figure 3. Switching Times
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
t, TIME ( s)
µ
2.0
1.0
0.5
0.05 0.2 0.3 0.5 0.7 1.0 2.0 3.0 10
0.3
0.7
PNP
NPN
tf
tr
ts
td @ VBE(off) = 0
V2
approx
+8.0 V
V1
approx
–12 V
tr, tf
10 ns
DUTY CYCLE = 1.0%
25
µ
s
0
RB
51 D1
+4.0 V
VCC
30 V
RC
TUT
8.0 k
120
SCOPE
for td and tr, D1 is disconnected
and V2 = 0
For NPN test circuit reverse all polarities.
RB & RC VARIED TO OBTAIN DESIRED CURRENT LEVELS
D1 MUST BE FAST RECOVERY TYPE, eg:
1N5825 USED ABOVE IB
100 mA
MSD6100 USED BELOW IB
100 mA
VCC = 30 V
IC/IB = 250
IB1 = IB2
TJ = 25
°
C
3.0
0.2
0.1
0.07
5.0 7.0
     
3
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
Figure 4. Thermal Response
t, TIME (ms)
1.0
0.01
0.01
0.5
0.2
0.1
0.05
0.02
r(t), TRANSIENT THERMAL RESISTANCE
(NORMALIZED)
0.05 0.1 0.2 0.5 1.0 2.0 5.0 10 20 50 100 200 1.0 k500
Z
θ
JC(t) = r(t) R
θ
JC
R
θ
JC = 1.92
°
C/W MAX
D CURVES APPLY FOR POWER
PULSE TRAIN SHOWN
READ TIME AT t1
TJ(pk) – TC = P(pk) Z
θ
JC(t)
P(pk)
t1t2
DUTY CYCLE, D = t1/t2
D = 0.5
0.2
0.05
0.02
0.01 SINGLE PULSE
0.1
0.7
0.3
0.07
0.03
0.02
20
1.0
Figure 5. Active–Region Safe Operating Area
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
10
5.0
2.0
1.0
0.02 2.0 5.0 20 50 100
BONDING WIRE LIMITED
THERMALLY LIMITED
@ TC = 25
°
C (SINGLE PULSE)
0.5
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
TJ = 150
°
Cdc
1 ms
100
µ
s
0.2
0.1
10
0.05
SECOND BREAKDOWN LIMITED
CURVES APPLY BELOW
RATED VCEO
5 ms
3.0 7.0 30 70
TIP120, TIP125
TIP121, TIP126
TIP122, TIP127
500
µ
s
There are two limitations on the power handling ability of a
transistor: average junction temperature and second break-
down. Safe operating area curves indicate IC – VCE limits of
the transistor that must be observed for reliable operation,
i.e., the transistor must not be subjected to greater dissipa-
tion than the curves indicate.
The data of Figure 5 is based on TJ(pk) = 150
_
C; TC is
variable depending on conditions. Second breakdown pulse
limits are valid for duty cycles to 10% provided TJ(pk)
< 150
_
C. TJ(pk) may be calculated from the data in Figure 4.
At high case temperatures, thermal limitations will reduce the
power that can be handled to values less than the limitations
imposed by second breakdown
300
0.1 VR, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)
30 2.0 5.0 10 20 100500.2 0.5 1.0
C, CAPACITANCE (pF)
100
50
TJ = 25
°
C
Cib
70
Cob
PNP
NPN
Figure 6. Small–Signal Current Gain
10,000
1.0 f, FREQUENCY (kHz)
10 20 50 100 200 10002.0 5.0 10
3000
500
100
TC = 25
°
C
VCE = 4.0 Vdc
IC = 3.0 Adc
1000
PNP
NPN
Figure 7. Capacitance
50
500
hfe, SMALL–SIGNAL CURRENT GAIN
5000
2000
300
200
30
20
200
     
4 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
20,000
0.1
Figure 8. DC Current Gain
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
200 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 10
500
1000
300
hFE, DC CURRENT GAIN
2000
3000
VCE = 4.0 V
0.7 3.0
NPN
TIP120, TIP121, TIP122 PNP
TIP125, TIP126, TIP127
Figure 9. Collector Saturation Region
3.0
0.3 IB, BASE CURRENT (mA)
1.0 0.5 1.0 2.0 10 30
1.8
IC = 2.0 A TJ = 25
°
C
4.0 A
2.2
2.6
0.7 5.0
3.0
0.1
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 5.0 10
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
TJ = 25
°
C
VBE(sat) @ IC/IB = 250
VCE(sat) @ IC/IB = 250
V, VOLTAGE (VOLTS)
Figure 10. “On” Voltages
VBE @ VCE = 4.0 V
3.0
10,000
5000 TJ = 150
°
C
25
°
C
55
°
C
20
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
hFE, DC CURRENT GAIN
VCE = 4.0 V
TJ = 150
°
C
25
°
C
55
°
C
1.4
6.0 A
IB, BASE CURRENT (mA)
TJ = 25
°
C
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
V, VOLTAGE (VOLTS)
TJ = 25
°
C
VBE(sat) @ IC/IB = 250
VCE(sat) @ IC/IB = 250
VBE @ VCE = 4.0 V
5.0 7.0
20,000
0.1
200 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 10
500
1000
300
2000
3000
0.7 3.0
10,000
5000
5.0 7.0
7000
700
3.0 7.0
3.0
0.3
1.0 0.5 1.0 2.0 10 30
1.8
2.2
2.6
0.7 5.0 20
1.4
3.0 7.0
IC = 2.0 A 4.0 A 6.0 A
0.7 7.0
3.0
0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 5.0 10
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5 3.00.7 7.0
     
5
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
PACKAGE DIMENSIONS
CASE 221A–06
TO–220AB
ISSUE Y
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.
2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.
3. DIMENSION Z DEFINES A ZONE WHERE ALL
BODY AND LEAD IRREGULARITIES ARE
ALLOWED.
STYLE 1:
PIN 1. BASE
2. COLLECTOR
3. EMITTER
4. COLLECTOR
DIM MIN MAX MIN MAX
MILLIMETERSINCHES
A0.570 0.620 14.48 15.75
B0.380 0.405 9.66 10.28
C0.160 0.190 4.07 4.82
D0.025 0.035 0.64 0.88
F0.142 0.147 3.61 3.73
G0.095 0.105 2.42 2.66
H0.110 0.155 2.80 3.93
J0.018 0.025 0.46 0.64
K0.500 0.562 12.70 14.27
L0.045 0.060 1.15 1.52
N0.190 0.210 4.83 5.33
Q0.100 0.120 2.54 3.04
R0.080 0.110 2.04 2.79
S0.045 0.055 1.15 1.39
T0.235 0.255 5.97 6.47
U0.000 0.050 0.00 1.27
V0.045 ––– 1.15 –––
Z––– 0.080 ––– 2.04
B
Q
H
Z
L
V
G
N
A
K
F
1 2 3
4
D
SEATING
PLANE
–T–
C
S
T
U
R
J
     
6 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
How to reach us:
USA /EUROPE: Motorola Literature Distribution; JAPAN: Nippon Motorola Ltd.; Tatsumi–SPD–JLDC, Toshikatsu Otsuki,
P.O. Box 20912; Phoenix, Arizona 85036. 1–800–441–2447 6F Seibu–Butsuryu–Center, 3–14–2 Tatsumi Koto–Ku, Tokyo 135, Japan. 03–3521–8315
MFAX: RMFAX0@email.sps.mot.com – T OUCHTONE (602) 244–6609 HONG KONG: Motorola Semiconductors H.K. Ltd.; 8B Tai Ping Industrial Park,
INTERNET: http://Design–NET.com 51 Ting Kok Road, Tai Po, N.T., Hong Kong. 852–26629298
Motorola reserves the right to make changes without further notice to any products herein. Motorola makes no warranty , representation or guarantee regarding
the suitability of its products for any particular purpose, nor does Motorola assume any liability arising out of the application or use of any product or circuit,
and specifically disclaims any and all liability , including without limitation consequential or incidental damages. “Typical” parameters can and do vary in different
applications. All operating parameters, including “Typicals” must be validated for each customer application by customers technical experts. Motorola does
not convey any license under its patent rights nor the rights of others. Motorola products are not designed, intended, or authorized for use as components in
systems intended for surgical implant into the body , or other applications intended to support or sustain life, or for any other application in which the failure of
the Motorola product could create a situation where personal injury or death may occur. Should Buyer purchase or use Motorola products for any such
unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold Motorola and its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless
against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney fees arising out of, directly or indirectly, any claim of personal injury or death
associated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges that Motorola was negligent regarding the design or manufacture of the part.
Motorola and are registered trademarks of Motorola, Inc. Motorola, Inc. is an Equal Opportunity/Affirmative Action Employer .
TIP120/D
*TIP120/D*