2N2222 tranzistorius yra vienas iš plačiausiai naudojamų NPN BJT elektronikoje, vertinamas dėl savo patikimumo, prieinamumo ir universalumo. Žinomas dėl iki 800 mA kolektoriaus srovės ir perjungimo greičio iki 250 MHz, jis idealiai tinka tiek mažos galios stiprinimui, tiek greitam perjungimui. Nuo pomėgių grandinių iki pramoninių valdymo sistemų – 2N2222 išlieka patikimu komponentu visiems.
2N2222 tranzistoriaus apžvalga
2N2222 tranzistorius yra mažo signalo NPN bipolinės jungties tranzistorius (BJT), plačiai naudojamas mažos galios perjungimui ir stiprinimui. Tai vienas iš labiausiai atpažįstamų tranzistorių elektronikoje dėl savo universalumo ir patikimumo. Galintis apdoroti iki 800 mA kolektoriaus srovę ir veikti iki 30 V įtampos, 2N2222 idealiai tinka tokioms apkrovoms kaip relės, šviesos diodai ir maži nuolatinės srovės varikliai. Dėl greito perjungimo greičio (iki 250 MHz perėjimo dažnio) jis vienodai tinka signalo stiprinimui garso ir RF grandinėse. Įperkamas ir prieinamas tiek TO-18 metalinėse, tiek TO-92 plastikinėse pakuotėse, jis ir toliau yra puikus pasirinkimas pramoniniuose ir švietimo projektuose.
2N2222 kontaktų konfigūracija
2N2222 turi tris kaiščius, kurių kiekvienas atlieka unikalią funkciją:
• Emiteris (E): srovė teka iš šio gnybto, paprastai susieta su žeme NPN grandinėse.
• Pagrindas (B): čia taikoma maža įėjimo srovė reguliuoja didesnę kolektoriaus-emiterio srovę.
• Kolektorius (C): išvesties gnybtas, prijungtas prie apkrovos; Jis veda, kai pagrindas yra teisingai šališkas.
2N2222 techninės charakteristikos
| Parametras | Vertė |
|---|---|
| Tipas | NPN |
| VCE (maks.) | 30 V |
| VCB (maks.) | 60 V |
| VEB (maks.) | 5 V |
| Kolektoriaus srovė (IC) | 0,8 A |
| Galios išsklaidymas | 0,5 W |
| Nuolatinės srovės stiprinimas (hFE) | 100–300 |
| Perėjimo dažnis | 250 MHz |
| Temperatūros diapazonas | Nuo –65 °C iki +200 °C |
| Pakuotė | TO-18 (metalas), TO-92 (plastikas) |
2N2222 tranzistoriaus savybės
• NPN konfigūracija: Kaip NPN tranzistorių, jį lengva pakreipti ir integruoti į įprastas emiterio arba bendras kolektoriaus grandines. Dėl to jis suderinamas su daugeliu loginio lygio vairavimo ir bendrosios paskirties signalų valdymo užduočių.
• Vidutinės galios valdymas: tranzistorius gali atlaikyti iki 800 mA kolektoriaus sroves ir maksimalų maždaug 500 mW galios išsklaidymą, o tai leidžia valdyti tokias apkrovas kaip relės, maži nuolatinės srovės varikliai ir LED matricos be išorinio stiprinimo.
• Didelis perjungimo greitis: 2N2222 palaiko greitą perjungimo dažnį (fT), kurio perėjimo dažnis (fT) yra apie 250 MHz. Dėl to jis veiksmingas skaitmeninėse loginėse grandinėse, impulsų generavime ir net žemo lygio RF stiprinime.
• Mažas triukšmas: dėl mažo triukšmo jis tinka garso įrangos ir jautrių RF programų išankstinio stiprintuvo etapams, kur signalo aiškumas yra būtinas.
• Plati temperatūros tolerancija: sukurtas patikimumui, tranzistorius išlaiko veikimą atšiauriomis sąlygomis, paprastai veikia nuo –55 °C iki +150 °C, todėl yra perspektyvus pramoninėje ir automobilių aplinkoje.
• Pakuotės įvairovė: Galima rinktis iš kelių tipų pakuočių, tokių kaip TO-18 metalinė skardinė, užtikrinanti didelį patvarumą, ir TO-92 plastikinis dėklas, skirtas kompaktiškam, PCB patogiam naudojimui. Šis lankstumas padeda subalansuoti kainą, tvirtumą ir dizaino poreikius.
2N2222 tranzistoriaus alternatyvos ir ekvivalentai
Kai 2N2222 nėra, galima apsvarstyti šiuos tiesioginius pakeitimus:
Ekvivalentai
• KTN2222
• PN2222
• MPS2222
• KN2222
• BC637
• BC547
• 2N3904
PNP kolegos
• 2N2907
• 2N3906
Pakaitalai, tokie kaip BC547, turi žemesnes srovės ribas (100 mA), todėl prieš keisdami patikrinkite reitingus ir kontaktus.
2N2222 tranzistoriaus taikymas
• Stiprinimas: plačiai naudojamas garso išankstiniuose stiprintuvuose, jutiklio signalo kondicionavime ir RF stiprinimo etapuose dėl savo gebėjimo valdyti vidutinę srovę su mažu triukšmu. Tai suteikia pakankamą stiprinimą, kad silpni įvesties signalai būtų padidinti iki tinkamo lygio.
• Perjungimas: tinka relėms, solenoidams, LED matricoms ir mažiems nuolatinės srovės varikliams valdyti. Turėdamas 800 mA kolektoriaus srovės galimybę, jis gali tiesiogiai perjungti apkrovas logikos valdomose grandinėse be papildomų tvarkyklių.
• Osciliatoriai: naudojami generuojant kvadratinių bangų osciliatorių, stabilaus multivibratoriaus ir mažos galios RF osciliatorių bangų formas. Dėl didelio perėjimo dažnio jis efektyviai sukuria stabilius ir didelio greičio svyravimus.
• Signalo apdorojimas: naudojamas aktyviuose filtruose, maišytuvuose ir demoduliatoriuose, kur jo greitas perjungimas ir linijinis stiprinimas palaiko tikslų signalo formavimą ir manipuliavimą.
• Variklio tvarkyklės: dažnai naudojamos robotikoje ir automatikoje variklio greičio valdymui, krypties keitimui ir PWM vairavimui. Jo vidutinės srovės valdymas tinka mažiems nuolatinės srovės varikliams, dažniausiai naudojamiems įterptinėse sistemose.
• LED tvarkyklės: padeda išlaikyti nuoseklų srovės reguliavimą LED ekranuose, indikatorių masyvuose ir apšvietimo moduliuose. Dėl savo efektyvumo ir prieinamumo jis yra standartinis pasirinkimas tvarkyklės grandinėse.
• Įtampos reguliavimo palaikymas: Nors 2N2222 nėra atskiras reguliatorius, jis dažnai integruojamas į įtampos stabilizavimo grandines kaip pralaidumo elementas arba serijinis reguliatorius, užtikrinantis pastovų mažos galios šaltinių išėjimą.
2N2222 ir 2N2222A palyginimas
| Parametras | 2N2222 (TO-18 metalas) | 2N2222A (TO-92 plastikas) |
|---|---|---|
| Pakuotė | TO-18 metalinė skardinė | TO-92 plastikas |
| VCB | 60 V | 75 V |
| VCE | 30 V | 40 V |
| VEB | 5 V | 6 V |
| Nuolatinės srovės stiprinimas (hFE) | \~30 | \~40 |
| Kolektoriaus srovė | 800 mA | 800 mA |
| Perėjimo dažnis | 250 MHz | 300 MHz |
| Maksimali sankryžos temperatūra | 150 °C | 200 °C |
| Galios išsklaidymas | 500 mW | 500 mW |
2N2222A dažnai teikiama pirmenybė šiuolaikiniuose dizainuose dėl didesnės įtampos tolerancijos ir geresnio šiluminio patikimumo, nepaisant to, kad jis yra plastikinėje pakuotėje.
Grandinės pavyzdžiai su 2N2222 tranzistoriumi
• LED jungiklis: mikrovaldiklio išvesties kaištis gali valdyti 2N2222 pagrindą per rezistorių, leisdamas tranzistoriui nuleisti šviesos diodo srovę. Tai apsaugo nuo mikrovaldiklio kaiščio perkrovos ir leidžia valdyti kelis arba didesnio ryškumo šviesos diodus.
• Relės tvarkyklė: Taikydamas mažą bazinę srovę, tranzistorius gali perjungti didesnes sroves per relės ritę. Norint apsaugoti tranzistorių nuo įtampos šuolių, kuriuos sukelia indukcinė atatranka, reikalingas atgalinis diodas per ritę.
• Garso išankstinis stiprintuvas: Su tinkamais poslinkio ir sujungimo kondensatoriais 2N2222 gali sustiprinti silpnus mikrofonų ar jutiklių signalus iki linijos lygio. Dėl mažo triukšmo jis yra patikimas garso scenose ir ankstyvame signalo kondicionavime.
• Impulsų osciliatorius: naudojant rezistorius ir kondensatorius, tranzistorius gali būti sukonfigūruotas stabilioje multivibratoriaus grandinėje, kad generuotų kvadratines bangas. Šie impulsai yra naudingi laiko signalams, laikrodžio generavimui ar paprastam tonų generavimui.
2N2222 bandymas su multimetru
Pirmiausia nustatykite multimetrą į diodo režimą. Šis režimas taiko nedidelę bandomąją srovę, leidžiančią patikrinti tranzistoriaus PN sankryžų priekinės įtampos kritimą.
Antra, uždėkite raudoną zondą ant pagrindo, o juodą zondą - ant emiterio. Geras tranzistorius turėtų rodyti maždaug 0,6–0,7 V priekinę įtampą, būdingą silicio sankryžai.
Tada uždėkite raudoną zondą ant pagrindo, o juodą zondą - ant kolektoriaus. Vėlgi, sveikas prietaisas turėtų rodyti apie 0,6–0,7 V. Tai patvirtina, kad abi pagrindo jungtys yra nepažeistos.
Tada pakeiskite zondus (juodi ant pagrindo, raudoni ant emiterio ar kolektoriaus). Matuoklis turėtų rodyti OL (atvirą kilpą) arba labai didelį pasipriešinimą, rodantį, kad nėra atvirkštinio laidumo.
Galiausiai, kai tranzistorius nemaitinamas, matuokite tarp kolektoriaus ir emiterio abiem kryptimis. Tinkamas skaitymas nėra laidumas bet kuria kryptimi, nes kelias veda tik tada, kai pagrindas yra varomas.
Išvada
Kompaktiškas, bet galingas tranzistorius 2N2222 ir toliau įrodo savo svarbą šiuolaikiniame grandinių projektavime. Dėl srovės valdymo, perjungimo greičio ir mažo triukšmo pusiausvyros jis yra praktiškas pasirinkimas daugybei programų – nuo LED tvarkyklių iki RF stiprintuvų. Nesvarbu, ar mokotės pagrindų, ar kuriate pažangius projektus, 2N2222 išsiskiria kaip patikimas tranzistorius, kurį verta laikyti kiekviename įrankių rinkinyje.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
Ar 2N2222 tranzistorius gali tiesiogiai valdyti variklį?
Taip, 2N2222 gali varyti mažus nuolatinės srovės variklius iki maždaug 800 mA. Didesniems varikliams, kuriems reikalinga didesnė srovė, reikia naudoti išorinį galios tranzistorių arba MOSFET.
Kokį rezistorių turėčiau naudoti 2N2222 pagrindui?
Tipiškas bazinis rezistorius svyruoja nuo 1 kΩ iki 10 kΩ, priklausomai nuo valdymo įtampos ir norimos kolektoriaus srovės. Tiksli vertė apskaičiuojama kaip RB = (Vcontrol – VBE) / IB, kur IB paprastai yra IC/10.
Ar 2N2222 tranzistorius tinka RF grandinėms?
Taip. Pereinamasis dažnis iki 250 MHz, 2N2222 puikiai veikia žemo lygio RF stiprintuvuose, osciliatoriuose ir signalų apdorojimo grandinėse.
Kaip sužinoti, ar 2N2222 pažeistas?
Sugedęs 2N2222 dažnai rodo nenormalius rodmenis atliekant diodų režimo bandymus, praleidžia tarp kolektoriaus ir emiterio be bazinės pavaros arba nesugeba tinkamai sustiprinti / perjungti bandymo grandinėje.
Kuo skiriasi 2N2222 TO-18 ir TO-92 versijos?
TO-18 metalas gali pasižymėti geresniu patvarumu ir šiluminėmis savybėmis, o TO-92 plastikinis dėklas yra pigesnis ir labiau paplitęs montuojant PCB. Abu funkciškai veikia tą patį, jei laikomasi įvertinimų.