Spis treści:
2N2222 to najczęściej stosowany bipolarny tranzystor złączowy NPN. Można go używać do przełączania aplikacji i wzmacniania sygnałów analogowych. Jest to tranzystor o typie przewodnictwa NPN. W porównaniu z innymi podobnymi małymi tranzystorami, jedną z jego unikalnych zalet jest zdolność do obsługi wysokich prądów. Zwykle może przełączać prąd obciążenia 800mA, co jest naprawdę wysoką wartością w porównaniu do innych podobnych tranzystorów. Podczas wykonywania zastosowań wzmacniających odbiera sygnał analogowy poprzez kolektory, a na jego bazę przykładany jest inny sygnał. Sygnałem analogowym może być sygnał głosowy o częstotliwości analogowej prawie 4kHz (pasmo głosu ludzkiego.
Tranzystor NPN 2N2222 - mistrz szybkiego przełączania
Tranzystory NPN, takie jak 2N2222, są powszechnie stosowane we wzmacniaczach VHF (bardzo wysokiej częstotliwości) i zastosowaniach przełączających. Tranzystor jest wykonany z materiału krzemowego. Ten typ tranzystora jest uważany za normalny tranzystor i jest używany w taki sam sposób, jak tranzystor NPN. Baza, emiter i kolektor to trzy zaciski tego tranzystora. Tranzystor 2N2222 zapewnia stały prąd kolektora wynoszący maksymalnie 800mA, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań wymagających niskiego i średniego prądu. Czas opóźnienia wynosi zaledwie 10ns, czas przechowywania – 225ms, czas opadania – 60ms i czas narastania – 25ms, aby działać na wysokiej częstotliwości przejścia 250 MHz.
Tranzystor 2N2222A a tranzystor BC547
Tranzystor 2N2222A jest bardzo podobny do szeroko stosowanego tranzystora NPN BC547. Istnieją jednak między nimi dwie zasadnicze różnice. W porównaniu do BC547, 2N2222 ma prąd kolektora do 800 mA i straty mocy 652 mW, co pozwala na obsługę większych obciążeń. Można go używać do tych samych zastosowań, co tranzystor BC547, takich jak przełączanie i wzmacnianie. W aplikacji przełączającej funkcjonuje w dwóch obszarach: nasycenia i odcięcia. W obszarze nasycenia z emitera do kolektora płynie pełny prąd o zakresie prądowym od 110 do 800 mA i pełni on funkcję przełącznika. W rezultacie użytkownik może podłączyć tylko obciążenia do 800 mA. Podobnie, gdy w obszarze odcięcia prąd nie przepływa z emitera do kolektora, zachowuje się jak wyłącznik, który jest wyłączony.
Stan aktywny
W tym trybie tranzystor jest zwykle używany jako wzmacniacz prądu. W trybie aktywnym dwa złącza są spolaryzowane w różny sposób, przy czym złącze emiter-baza jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia, a złącze kolektor-baza jest spolaryzowane zaporowo. W tym trybie pomiędzy emiterem a kolektorem płynie prąd, którego wielkość jest proporcjonalna do prądu bazy.
Stan odcięcia
W tym trybie złącze kolektor-baza i złącze emiter-baza są spolaryzowane zaporowo. Nie ma przepływu prądu, z wyjątkiem małych prądów upływowych, ponieważ oba złącza PN są spolaryzowane zaporowo (zwykle rzędu kilku nanoamperów lub pikoamperów). W tym trybie BJT jest wyłączony, a obwód jest obwodem otwartym. Przełączanie i cyfrowe obwody logiczne są używane głównie w regionie odcięcia.
Stan nasycenia
Złącza baza-emiter i baza-kolektor są w tym obszarze spolaryzowane w kierunku przewodzenia. Przy prawie zerowym oporze prąd przepływa swobodnie od kolektora do emitera. W tym trybie tranzystor jest całkowicie włączony, a obwód jest zamknięty. Region nasycenia jest również używany głównie w obwodach przełączających i cyfrowych obwodach logicznych.
Praktyczne zastosowania tranzystora 2N2222
W porównaniu do zwykłego tranzystora NPN BC547, 2N2222 jest bardzo podobny, ale 2N2222 pozwala na prąd kolektora wynoszący 800mA, a także rozpraszanie mocy 652mW, które można wykorzystać do napędzania większych obciążeń w porównaniu z BC547. 2N2222 jest używany do modulacji PWM ze względu na krótkie czasy propagacji wspomniane wcześniej. W oparciu o ten tranzystor, można budować stopnie przedwzmacniaczy we wzmacniaczach audio, układy łączności radiowej jak i szeroko rozumiane urządzenia automatyki i robotyki oparte na mikrokontrolerach.
Tranzystor 2N2222 jako elektroniczny przełącznik
Jednym z najczęstszych zastosowań tranzystorów w obwodzie elektronicznym są proste przełączniki. Innymi słowy, gdy do bazy dostarczane jest napięcie, tranzystor przewodzi prąd przez kolektor-emiter. Przełącznik jest wyłączony, gdy nie ma napięcia bazy. Działanie przełączające tranzystora opiera się na napięciu przyłożonym do zacisku bazy. Napięcie kolektor-emiter jest prawie równe 0, gdy między bazę a emiter przyłożone jest wystarczające napięcie (VIN > 0,7 V). W rezultacie tranzystor działa jak zwarcie. Gdy na wejście nie jest podawane napięcie lub jest ono zerowe, tranzystor pracuje w obszarze odcięcia i działa jak obwód otwarty. W tego typu połączeniu przełączającym obciążenie (w tym przypadku dioda LED) jest połączone z wyjściem przełączającym za pomocą punktu odniesienia. Gdy tranzystor jest włączony, prąd przepływa od źródła do masy przez obciążenie. Tranzystor 2N2222 może służyć także jako przełącznik w obwodzie z dwoma rezystorami, gdzie rezystor wejściowy ogranicza prąd bazy tranzystora, a drugi rezystor steruje diodą LED w linii kolektora. Tranzystor zaczyna działać po zamknięciu przełącznika, a odstępy czasu włączania i wyłączania diody LED są kontrolowane przez wartość rezystancji.
Tranzystor jako wzmacniacz amplitudy sygnału
Obwód wzmacniacza można zdefiniować jako obwód używany do zwiększania amplitudy sygnału. Wejściem wzmacniacza jest napięcie lub prąd, a wyjściem jest wzmocniony sygnał wejściowy. Tranzystor może odbierać słaby sygnał przez złącze bazowe i uwalniać wzmocniony sygnał przez kolektor. Tranzystory są powszechnie stosowane w RF (częstotliwość radiowa), OFC (komunikacja światłowodowa), wzmocnieniu dźwięku i innych zastosowaniach. Zwykle używamy konfiguracji wspólnego emitera, aby tranzystor działał jako wzmacniacz.
