Напряжение открытия транзистора 2n2222

Транзистор 2N2222

Транзистор 2N2222 — кремниевый биполярный транзистор малой мощности с n-p-n структурой. Применяется в схемах усиления постоянного тока. Выпускается в металлическом (ТО-18) или пластмассовом (ТО-92) корпусе с гибкими выводами.

Цоколевка транзистора 2N2222

Характеристики транзистора 2N2222

Транзистор	Uкбо(и),В	Uкэо(и), В	Iкmax(и), А	Pкmax(т), Вт	h21э	fгр., МГц
2N2222	60	30	0.8	0.5	100-300	250
2N2222A	75	40	0.8	0.5	100-300	300

Uкбо(и) — Максимально допустимое напряжение (импульсное) коллектор-база
Uкэо(и) — Максимально допустимое напряжение (импульсное) коллектор-эмиттер
Iкmax(и) — Максимально допустимый постоянный (импульсный) ток коллектора
Pкmax(т) — Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора без теплоотвода (с теплоотводом)
h_fe — Коэффициент усиления транзистора по току
fгр — Граничная частота коэффициента передачи тока

Комплементарная пара

Комплементарной парой для 2N2222 является транзистор 2N2907 p-n-p структуры, а для 2N2222A — 2N2907A

Аналоги транзистора 2N2222

2N2222: 2N2221A, 2N2222A
2N2222A: 2N2221A

Источник

Транзисторы 2N2222 и A1015.

Транзисторы 2N2222 и 2N2222A.

Т ранзисторы кремниевые структуры n-p-n, высокочастотные переключающие. Используются в качестве ключевых элементов и в схемах усиления постоянного тока. Выпускаются в корпусе TO-18. Тип прибора указывается на корпусе.
На рисунке ниже — цоколевка 2N2222.

Наиболее важные параметры.

Коэффициент передачи тока при токе коллектора 10 мА и напряжении коллектор-эмиттер 10 в — 75

Граничная частота передачи тока :
У транзисторов 2N2222 — 250МГц.
У транзисторов 2N2222A — 300МГц.

Максимальное напряжение коллектор — эмиттер:
У транзисторов 2N2222 — 30 в.
У транзисторов 2N2222A — 40 в.

Максимальное напряжение коллектор — база:
У транзисторов 2N2222 — 60 в.
У транзисторов 2N2222A — 75 в.

Максимальное напряжение эмиттер — база:
У транзисторов 2N2222 — 5 в.
У транзисторов 2N2222A — 6 в.

Максимальный ток коллектора постоянный и пульсирующий — 800 мА.

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер :
У транзисторов 2N2222 при токе коллектора 150 мА, базы 15 мА — 0,4 в.
У транзисторов 2N2222A при токе коллектора 150 мА, базы 15 мА — 0,3 в.

Напряжение насыщения база-эмиттер :
У транзисторов 2N2222 при токе коллектора 150 мА, базы 15 мА — 1,3 в.
У транзисторов 2N2222A при токе коллектора 150 мА, базы 15 мА — 1,2 в.

Рассеиваемая мощность коллектора — 500 мВт.

Транзисторы A1015O, A1015Y, A1015GR.

Транзисторы A1015 кремниевые маломощные широкого применения, структуры p-n-p, Корпус пластиковый TO-92. Маркировка буквенно — цифровая, на корпусе. На рисунке ниже — цоколевка A1015.

Наиболее важные параметры.

Коэффициент передачи тока :
У транзисторов A1015O — от 70 до 140
У транзисторов A1015Y — от 120 до 240
У транзисторов A1015GR — от 200 до 400

Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер — 50 в.

Максимально допустимое напряжение коллектор-база — 50 в.

Максимально допустимое напряжение коллектор-база — 5 в.

Максимальный ток коллектора — 150 мА.

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер — 0,3 в.

Рассеиваемая мощность коллектора — 0,4 Вт.

Граничная частота передачи тока — 4 МГц.

Использование каких — либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт «Электрика это просто».

Источник

Опыты с транзисторами – для новичков в радиоделе

В первом опыте мы определим коэффициент усиления по напряжению простейшего каскада усиления на транзисторе

Транзистор 2N2222A я выбрал, как говорил выше, только потому, что многие программы симуляции имеют модель этого транзистора

Возможно, для экспериментов потребуется другая модель транзистора, тогда мы определимся и с ней

Рис 1813 Схема первого опыта с транзистором

Прежде, чем перепаивать макетную плату, рассчитаем значения резисторов R1 и R2, определимся с ёмкостью конденсатора C1

Расчёт (ориентировочный) мы начнём с задания сопротивления резистора R2 Я выбрал значение 1 кОм (можно взять 2 или 3 кОм, какое есть сопротивление) Из соображения максимального (без больших искажений) выходного сигнала ток коллектора я выбираю таким, чтобы падение напряжения на коллекторе было, примерно, равно половине напряжения питания То есть, ток коллектора выбираем равным 25 мА (по закону Ома 25*1 = 25 В, ток я взял в мА, а сопротивление в килоомах) Типовое значение статического коэффициента усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером 200 Но я измеряю его с помощью мультиметра, мой мультиметр измеряет hFE, и получаю коэффициент усиления равный 177 Теперь определяем ток базы, разделив ток коллектора на это значение: 25/177 = 14 мкА Ток базы протекает по резистору R1 и цепи база-эмиттер Падение напряжения на переходе база-эмиттер такое же, как и у диода Будем считать, что это 05 В Тогда на резисторе R1 будет падать напряжение (закон Кирхгофа) 45В : (5 – 05)/14 (мкА) = 320 (кОм) Под рукой у меня есть резистор 300 кОм, его я и использую Входное сопротивление каскада усиления, я подозреваю, небольшое Поэтому конденсатор

ёмкостью 100 мкФ вполне подходящий кандидат на проведение экспериментов В итоге схема выглядит так:

Рис 1814 Схема первого эксперимента с номиналами деталей Для монтажа потребуется цоколёвка транзистора

Рис 1815 Цоколёвка транзистора 2N2222A

И макетная плата может выглядеть как-то так:

Рис 1816 Макетная плата для проведения первого эксперимента с транзистором

Генератор в моём случае может воспроизвести минимальный сигнал (от пика до пика) 100 мВ Есть опасения, что этот сигнал «великоват» Поэтому добавим ещё и делитель напряжения из резисторов 10 кОм и 100 Ом перед входом каскада на транзисторе В вашем случае тоже следует принять меры к тому, чтобы сигнал на входе был порядка 1 мВ (эффективное или от пика до пика)

Окончательно схема будет выглядеть следующим образом:

Рис 1817 Окончательная схема для проведения первого эксперимента И результат эксперимента

Рис 1818 Эксперимент по измерению коэффициента усиления по напряжению

На рисунке отмечено напряжение, подаваемое с генератора, то есть, 01 В (100 мВ) С учётом делителя (делитель делит входное напряжение в 100 раз) входное напряжение 1 мВ И выходное напряжение, измеренное в эффективном значении 01 В (100 мВ) Таким образом, коэффициент усиления каскада по напряжению равен 100 Но нас интересует, скажем, полоса пропускания

Рис 1819 Эксперимент по определению полосы пропускания каскада

Верхняя частота среза по уровню – 3 дБ, как это видно из рисунка, около 700 кГц Можно сейчас посмотреть и спектр сигнала, оценив нелинейные искажения

Рис 1820 Спектр сигнала на частоте 500 Гц при входном сигнале 1 мВ

Чтобы посмотреть, как меняется спектр сигнала (как возрастают нелинейные искажения), увеличим напряжение входного сигнала с генератора в 10 раз

Рис 1821 Спектр сигнала при входном сигнале 10 мВ

Разница весьма заметна – кроме того, что амплитуда второй гармоники (1 кГц) увеличилась, стала заметна и третья гармоника

Этого, впрочем, и следовало ожидать Перед проведением опыта, прежде чем включить свою испытательную лабораторию, я проверил мультиметром напряжение на коллекторе транзистора Оно оказалось равно 256 В (собственно, как и планировалось, напряжение равное половине питающего напряжения) Сигнал на выходе при входном напряжении 10 мВ становится равен (усиление, напомню, мы получили 100) приблизительно 1 В А это вполне соизмеримо с выбранным напряжением на коллекторе в рабочей точке

Вот как выглядит в этом случае выходной сигнал

Рис 1822 Выходной сигнал при входном напряжении 10 мВ

Верхняя часть синусоиды явно «завалена» Если у вас есть, чем проверить, то попробуйте изменить положение рабочей точки так, чтобы улучшить вид синусоиды, и сравните спектр сигнала с предыдущим

И, наконец, если вы помните, мы говорили о том, что сигналы на входе и выходе транзистора находятся в противофазе Посмотрим, так ли это

Рис 1823 Входной и выходной сигналы транзисторного усилителя

Сигналы действительно противофазны Таким образом, если резистор, задающий смещение, R1 перенести с плюса питания на коллектор транзистора (изменив его сопротивление соответствующим образом), то мы получим отрицательную обратную связь Этот резистор подаст на вход транзистора часть противофазного выходного сигнала, определяемую делителем R1 и входным сопротивлением каскада

Очень интересным мне кажется вопрос о том, что изменится, если мы изменим сопротивление нагрузки каскада (R2 на схеме проведения эксперимента)

Новое значения я выбрал 62 кОм, что потребовало изменения резистора смещения R1 до 2 Мом

Рис 1824 Измерение коэффициента усиления по напряжению

Как вы видите, практически усиление по напряжению не изменилось, оставаясь в пределах погрешностей измерения Но есть и ещё один вопрос, а что с амплитудно-частотной характеристикой Вы помните, мы говорили, что каскад усиления похож на интегрирующую RC цепь Сопротивление мы изменили, что с верхней граничной частотой

Рис 1825 АЧХ каскада с изменённым сопротивлением нагрузки

А вот АЧХ изменилась, верхняя граничная частота уменьшилась раза в 3

Об изменении верхней граничной частоты интегрирующей RC цепи мы могли судить, проведя расчёт, при котором рассматривали бы RC цепь как делитель переменного напряжения, составленный из резистора и конденсатора Сопротивление конденсатора уменьшается с ростом частоты, и мы можем определить частоту, на которой напряжение уменьшится на 3 дБ

Напряжение генератора U, а напряжение на конденсаторе Uc и составляет часть всего напряжения Верхняя граничная частота измеряется по уровню – 3 дБ (а это по отношению напряжений будет 141) Это можно рассчитать по формуле Кдб = 20 log(U1/U2), но я сам, признаться пользуюсь таблицей, взятой из старенького справочника

Рис 1826 Таблица перевода децибелов в отношения

Запишем отношение напряжений: U/Uс = 141 Поскольку ток никуда не ответвляется, он одинаков и для резистора и для конденсатора

Поэтому записанное выше отношение можно переписать в терминах сопротивлений:

(R1 + Xc)/Xc = 141, где Xc = 1/2πfC или R1/Xc +1 = 141 или R1/Xc = 041 или R1=041Xc

Определим частоту из выражения R1 = 041(1/2πfC1) 2πfC1R1 = 041 f = 041/2πC1R1 Величину резистора R1 мы знаем, это 10000 Ом, ёмкость конденсатора C1 тоже знаем, это 01*10-6 Ф Подставив значения, получаем… 65 Гц

Стоп Мы же измеряли частоту прибором, получив значение 144 Гц Конечно, номиналы резистора и конденсатора при вычислениях брались без учёта разброса реальных значений, точность элементов не учитывалась Но ошибка не могла быть столь велика

Хорошо, проверим с помощью программы симуляции Qucs проведённый эксперимент по определению верхней граничной частоты

Рис 1828 Повторение эксперимента по определению частоты среза в Qucs

Выделенная маркером частота 159 Гц гораздо ближе к той, что получена с помощью приборов, чем результат приведённого выше расчёта Где ошибка

Вспомним, что когда мы говорили о реактивном сопротивлении, мы отмечали – между током и напряжением есть фазовый сдвиг

Вспомним, что когда мы говорили о верхней граничной частоте фильтра низких частот (интегрирующей RC цепи), мы даже измеряли сдвиг фаз на этой частоте, который, как ему и положено, оказался равным 45 градусов

Этого мы не учитывали в рассуждениях о делителе напряжения Попробуем учесть сдвиг фаз При наличии конденсатора полное сопротивление цепи определяется не простым сложением активного и реактивного сопротивления, а иначе: Z2 = R2 + Xc2

Определим сопротивление конденсатора на частоте 160 Гц, взяв эту частоту из опыта в Qucs В этом случае сопротивление равно 10 кОм Вычислим полное сопротивление как корень квадратный из суммы квадратов сопротивления резистора 10 кОм и полученного значения ёмкостного сопротивления Оно будет равно 141 кОм При напряжении генератора 1 В, ток в цепи равен 007 мА А падение напряжения на конденсаторе Uc = 007*10-3*104 или Uc = 07 В

Отношение всего напряжения к напряжению на конденсаторе составит: 1/07 = 141 или 3 дБ

Я привёл пример того, как вычисления «на вскидку» могут дать неверный результат Прежде, чем принимать его, следует всё хорошо обдумать, проверить, измерить И ещё раз обдумать

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Источник