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Der 2N2222 ist der am häufigsten verwendete bipolare NPN-Sperrschichttransistor. Er kann für Schaltanwendungen und die Verstärkung analoger Signale verwendet werden. Es handelt sich um einen Transistor mit NPN-Leitungstyp. Im Vergleich zu anderen ähnlichen kleinen Transistoren besteht einer seiner einzigartigen Vorteile in seiner Fähigkeit, hohe Ströme zu verarbeiten. Normalerweise kann er einen Laststrom von 800 mA schalten, was im Vergleich zu anderen ähnlichen Transistoren wirklich hoch ist. Bei Verstärkungsanwendungen empfängt er ein analoges Signal über die Kollektoren und ein anderes Signal wird an seiner Basis angelegt. Das analoge Signal kann ein Sprachsignal mit einer analogen Frequenz von fast 4kHz sein (Bandbreite der menschlichen Stimme).
NPN-Transistor 2N2222 - Meister des schnellen Schaltens
NPN-Transistoren, wie z.B. der 2N2222, werden häufig in VHF-Verstärkern (sehr hohe Frequenz) und Schaltanwendungen verwendet. Der Transistor ist aus Silizium gefertigt. Dieser Transistortyp gilt als normaler Transistor und wird auf die gleiche Weise wie ein NPN-Transistor verwendet. Basis, Emitter und Kollektor sind die drei Anschlüsse dieses Transistors. Der 2N2222-Transistor liefert einen konstanten Kollektorstrom von bis zu 800 mA und ist damit ideal für Anwendungen mit niedrigem bis mittlerem Strom. Er hat eine Verzögerungszeit von nur 10ns, eine Haltezeit von 225ms, eine Sinkzeit von 60ms und eine Anstiegszeit von 25ms, um mit der hohen Übergangsfrequenz von 250MHz zu arbeiten.
Transistor 2N2222A vs.Transistor BC547
Der Transistor 2N2222A ist dem weit verbreiteten NPN-Transistor BC547 sehr ähnlich. Es gibt jedoch zwei wesentliche Unterschiede zwischen den beiden. Im Vergleich zum BC547 hat der 2N2222 einen Kollektorstrom von bis zu 800 mA und eine Verlustleistung von 652 mW, wodurch er größere Lasten bewältigen kann. Er kann für die gleichen Anwendungen wie der BC547-Transistor verwendet werden, z.B. zum Schalten und Verstärken. In einer Schaltanwendung arbeitet er in zwei Bereichen: Sättigung und Abschaltung. Im Sättigungsbereich fließt ein Vollstrom vom Emitter zum Kollektor mit einem Strombereich von 110 bis 800 mA und wirkt wie ein Schalter. Infolgedessen kann der Benutzer nur Lasten bis 800 mA anschließen. Ähnlich verhält es sich, wenn im Cut-Off-Bereich kein Strom vom Emitter zum Kollektor fließt, er verhält sich wie ein ausgeschalteter Schalter.
Aktiver Zustand
In diesem Modus wird der Transistor normalerweise als Stromverstärker verwendet. Im aktiven Modus sind die beiden Übergänge auf unterschiedliche Weise polarisiert, wobei der Emitter-Basis-Übergang in Leitungsrichtung und der Kollektor-Basis-Übergang in negativer Richtung polarisiert ist. In diesem Modus fließt ein Strom zwischen dem Emitter und dem Kollektor, dessen Größe proportional zum Basisstrom ist.
Cut-off Zustand
In diesem Modus sind der Kollektor-Basis-Übergang und der Emitter-Basis-Übergang negativ gepolt. Es fließt kein Strom, abgesehen von kleinen Leckströmen, da beide PN-Übergänge negativ polarisiert sind (in der Regel in der Größenordnung von einigen Nano- oder Pico-Ampere). In diesem Modus ist der BJT ausgeschaltet und die Schaltung ist ein offener Stromkreis. Schalt- und digitale Logikschaltungen werden hauptsächlich im Cut-Off-Bereich eingesetzt.
Sättigungszustand
Die Basis-Emitter- und Basis-Kollektor-Übergänge sind in diesem Bereich in Leitungsrichtung gepolt. Bei einem Widerstand von fast Null fließt der Strom frei vom Kollektor zum Emitter. In diesem Modus ist der Transistor vollständig eingeschaltet und der Stromkreis ist geschlossen. Der Sättigungsbereich wird auch hauptsächlich in Schaltkreisen und digitalen Logikschaltungen verwendet.
Praktische Anwendungen des Transistors 2N2222
Verglichen mit dem regulären NPN-Transistor BC547 ist der 2N2222 sehr ähnlich, aber der 2N2222 ermöglicht einen Kollektorstrom von 800mA sowie eine Verlustleistung von 652mW, womit Sie im Vergleich zum BC547 größere Lasten ansteuern können. Der 2N2222 wird aufgrund der bereits erwähnten kurzen Laufzeiten für die PWM-Modulation verwendet. Auf der Grundlage dieses Transistors lassen sich Vorverstärkerstufen in Audioverstärkern, Funkkommunikationsschaltungen sowie umfangreiche mikrocontrollerbasierte Automatisierungs- und Robotikgeräte bauen.
Transistor 2N2222 als elektronischer Schalter
Eine der häufigsten Anwendungen von Transistoren in einer elektronischen Schaltung sind einfache Schalter. Mit anderen Worten: Wenn eine Spannung an der Basis anliegt, leitet der Transistor Strom durch den Kollektor-Emitter. Der Schalter ist ausgeschaltet, wenn keine Basisspannung vorhanden ist. Die Schaltfunktion des Transistors basiert auf der an den Basisanschluss angelegten Spannung. > Die Kollektor-Emitter-Spannung ist nahezu 0, wenn eine ausreichende Spannung zwischen Basis und Emitter anliegt (VIN 0,7 V). Infolgedessen wirkt der Transistor wie ein Kurzschluss. Wenn keine oder eine Nullspannung am Eingang anliegt, arbeitet der Transistor im Sperrbereich und ist ein offener Stromkreis. Bei dieser Art von Schaltverbindung ist die Last (in diesem Fall eine LED) über einen Referenzpunkt mit dem Schaltausgang verbunden. Wenn der Transistor eingeschaltet ist, fließt der Strom von der Quelle zur Masse durch die Last. Der 2N2222 Transistor kann auch als Schalter in einer Schaltung mit zwei Widerständen verwendet werden, wobei der Eingangswiderstand den Basisstrom des Transistors begrenzt und der zweite Widerstand die LED in der Kollektorleitung steuert. Der Transistor beginnt zu arbeiten, wenn der Schalter geschlossen ist, und die Ein- und Ausschaltintervalle der LED werden durch den Wert des Widerstandes gesteuert.
Transistor als Signalamplitudenverstärker
Eine Verstärkerschaltung kann als eine Schaltung definiert werden, die dazu dient, die Amplitude eines Signals zu erhöhen. Der Eingang des Verstärkers ist eine Spannung oder ein Strom und der Ausgang ist das verstärkte Eingangssignal. Ein Transistor kann ein schwaches Signal über den Basisübergang empfangen und das verstärkte Signal über den Kollektor abgeben. Transistoren werden häufig in der Hochfrequenztechnik (RF), der Glasfaserkommunikation (OFC), der Audioverstärkung und anderen Anwendungen eingesetzt. Wir verwenden in der Regel eine gemeinsame Emitterkonfiguration, damit der Transistor als Verstärker fungiert.
