Маломощный кремниевый полупроводниковый триод (транзистор) 2N2222 имеет структуру n-p-n и выпускается, большей частью, в пластиковом корпусе. Небольшая стоимость и универсальные параметры определяют широкий диапазон применений этого элемента, заявленного разработчиком и производителем, как прибор общего назначения.
Особенности транзистора 2N2222
В datasheet на транзистор 2N2222 производитель в качестве особенностей прибора выделяет лишь возможность поставки в исполнении, не содержащем свинца. Однако при внимательном изучении параметров очевидно, что среди характеристик выделяется довольно большой допустимый для данного класса триодов ток коллектора – до 0,6 А. Кроме того, следует обратить внимание и на относительно высокую рабочую частоту прибора – верхняя граница рабочего диапазона составляет 300 МГц.
В некоторых случаях важен уровень шумов транзистора. В данном случае он невелик – всего 4 дБ.
Параметры полупроводникового прибора
В даташите характеристики транзистора 2N2222 и его модификации 2N2222A (с улучшенными параметрами) разделены на категории.
| Параметр | Размерность | Значение | |
|---|---|---|---|
|
Предельные характеристики |
|||
| U коллектор-эмиттер | вольт | 30 для 2N2222 | |
| 40 для 2N2222A | |||
| U коллектор-база | вольт | 60 для 2N2222 | |
| 75 для 2N2222A | |||
| U эмиттер-база | вольт | 5 для 2N2222 | |
| 6 для 2N2222A | |||
| Продолжительный ток коллектора | миллиампер | 600 | |
| Диапазон температур хранения | град.С | Минус 55..+150 | |
|
ON characteristics |
|||
| Коэффициент усиления hfe | 30..300 для 2N2222 | ||
| 40..300 для 2N2222A | |||
| U насыщения коллектор-эмиттер | вольт | 2N2222 | 0,4 при токе базы (Ib) 15 мА, токе коллектора (Ic) 150 мА |
| 1,6 при Ib 50 мА, Ic 500 мА | |||
| 2N2222A | 0,3 при Ib 15 мА, Ic 150 мА | ||
| 1 при Ib 50 мА, Ic 500 мА | |||
| U насыщения коллектор-эмиттер | вольт | 2N2222 | 1,3 при Ib 15 мА, Ic 150 мА |
| 2,6 при Ib 50 мА, Ic 500 мА | |||
| 2N2222A | 1,2 при Ib 15 мА, Ic 150 мА | ||
| 2 при Ib 50 мА, Ic 500 мА | |||
|
OFF characteristics |
|||
| Обратный ток коллектора | нА | 10 | |
| Обратный ток эмиттера | нА | 10 | |
| Обратный ток базы | нА | 20 | |
|
Малосигнальные характеристики |
|||
| Верхняя граничная рабочая частота | МГц | 300 (в некоторых даташитах 250) | |
| Выходная емкость | пФ | 8 | |
| Входная емкость | пФ | 25 | |
| Уровень собственных шумов | дБ | 4 | |
Корпус, цоколевка и маркировка
Транзисторы 2N2222(A) выпускаются в пластиковом корпусе TO-92 с тремя выводами:
- база;
- коллектор;
- эмиттер.
Выводы гибкие, проволочные, предварительно облуженные. Есть два варианта исполнения:
- С прямыми выводами.
- С изогнутыми выводами.
Форма выводов на эксплуатационные параметры не влияет. Она имеет значение при проектировании печатных плат или при замене вышедшего из строя элемента. Цоколевка обоих вариантов показана на рисунке (она одинакова).
Триод 2N2222A выпускается и в металлическом корпусе TO-18. Внешний вид и расположение выводов показаны на рисунке.
Чередование выводов корпуса TO-18 не совпадает с чередованием выводов TO-92. На это надо обратить внимание при замене неисправного элемента.
Аналоги
При выборе аналогов в некоторых случаях подойдет триод 2N2221. Он выпускается в двух вариантах корпуса:
- Пластиковом TO-92, полностью совпадающем по распиновке с 2N2222(A).
- Металлическом TO-18.
Имеет место небольшое различие в электрических параметрах. У 2N2221:
- несколько ниже рабочая частота;
- диапазон коэффициентов усиления составляет 15..120 против 30.300 у 2N2222(A);
Кроме того, у 2N2221 не нормирован коэффициент шума.
У варианта 2N2221 в корпусе TO-18 чередование выводов совпадает с чередованием у 2N2222(A) в пластиковом корпусе, но отличается от чередования 2N2222(A) в металлическом корпусе.
У транзистора 2N2222A есть аналог, способный рассеивать большую мощность – до 3 ватт (против 1,8) при температуре корпуса до +25 град.С. Это триод 2N2219A. Увеличение мощности рассеивающей способности достигнуто за счет применения более габаритного корпуса TO-18. Остальные параметры не отличаются от характеристик 2N2222A. Также не отличается и цоколевка – от корпуса TO-18.
Прочие элементы зарубежного производства, которыми можно заменить полупроводниковый триод 2N2222(A):
- 2N2792;
- BFX95;
- BSW63;
- ECG123A;
- MM513.
Эти аналоги выпускаются в корпусе TO-18 и равны 2N2222(A) по мощности. Однако по частотному диапазону и коэффициенту усиления они уступают ему, поэтому, если эти параметры важны, в каждом случае перед заменой надо обращаться к справочникам.
Российским аналогом может служить элемент КТ3117Б. У него допустимый ток коллектора немного больше, но рабочая частота немного ниже.
КТ3117Б выпускается как в пластиковом, так и в металлическом корпусе.
Из других отечественных элементов по характеристикам больше всего схожи с 2N2222(A) классический КТ315 или более современный КТ3102 (у него и корпус, и цоколевка аналогичны импортному прибору). У этих транзисторов примерно те же самые частотные свойства, но допустимый ток коллектора в несколько раз меньше.
Выпускаются и аналоги триода в исполнении SMD:
- BCW65;
- FMMT2222;
- FMMT2222R;
- KN2222S;
- KTN2222S;
- KTN2222U;
- MMBT2222;
- PMBT2222;
- PMST2222.
Все эти приборы выпускаются в корпусе для поверхностного монтажа SOT-23.
Применение
Как и любой полупроводниковый транзистор, 2N2222(A) может применяться для генерации и усиления сигналов от низких частот (начиная с постоянного тока) до радиодиапазона. В качестве примера применения интересна схема АМ-приемника, построенного на 2N2222 и его комплементарной паре 2N2907.
Сначала транзистор 2N2222(A) используется в качестве усилителя радиочастоты, выделенной входным контуром приемника. На рисунке это каскад на элементе Q1, включённым по схеме с общим эмиттером и охваченным отрицательной обратной связью.
Следующий каскад (на Q2) собран по почти аналогичной схеме включения, но он уже предназначен для усиления сигнала звуковой частоты, полученной после детектирования и фильтрации. И, наконец, усилитель мощности с выходом на восьмиомный динамик сделан по двухтактной схеме на Q3 и Q4.
Таким образом, транзистор 2N2222(A), несмотря на свою распространённость и дешевизну, обладает довольно редким сочетанием малых габаритов, высокой максимальной рабочей частоты и относительно большой мощности. Аналог по полной совокупности параметров подобрать не так просто. Для каждого случая решение о замене надо принимать отдельно.
