El experimento del 2N2222 indica ganancias incorrectas

Question

Bien, entonces puse una resistencia de 20k entre la alimentación de 5V y el base de un 2N2222 con el colector conectado directamente al raíl de 5V y emisor a tierra. Lo que yo esperaría es que, aproximadamente, 220A (es decir, (5V-0,6V)/20k) entraran en la base y menos de 22mA (es decir, 220A*100) salieran del emisor. Esto no es lo que ocurre en absoluto. Suelo obtener más de 45mA saliendo del emisor.

Primero pensé que era la precisión de mi resistencia. Lo he comprobado y el valor real de la resistencia es de 20,2k (0,1 de resolución).

Pensé que podría ser el transistor específico pero probé con otros dos 2N2222. El primero era de Mouser y los otros dos de China. Todos dan más o menos el mismo resultado.

Entonces pensé que tal vez era porque estoy usando un convertidor buck ruidoso. Cambié a un regulador lineal que da 4,999V estable para varios voltios por encima de los +1,6V.

He comprobado el circuito en CircuitLab utilizando los valores exactos de mi configuración y me da lo que cabría esperar: 215,0A de entrada en la base y 23,17mA de salida en el emisor.

¿Qué está pasando? ¿Sucede esto porque no tengo carga? ¿Se debe a que estoy haciendo esto en un cordón de pan? ¿Necesito un desacoplamiento/desviación capactiva? ¿O en serio tengo 3 transistores rotos/falsos donde uno de ellos vino de Mouser? Si es así, ¿por qué todos dan la misma salida?

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Answer 1

Este es un fragmento del Hoja de datos de Fairchild para el 2N2222.

Como puedes ver, la h_FE (beta) es muy variable, oscilando entre 35 (a baja temperatura) hasta un máximo de 300. Por lo tanto, la ganancia que estás midiendo está dentro de los límites.

Esto no es inusual para un BJT: la ganancia de corriente de estos dispositivos varía mucho de un lote a otro y con la temperatura. Por eso la mayoría de los amplificadores basados en BJT implementan algún tipo de retroalimentación para eliminar la dependencia de h_fe a expensas de la ganancia.

Answer 2

Hfe o Beta se fabrica con un rango de máximo:mínimo en un rango de 4:1 y a menudo se divide en rangos de 2:1 con una letra de sufijo. Esto es en una condición de prueba solamente y no se limita a los cambios dinámicos en hFe con otros parámetros.

Obtener un hFE de 200 cuando esperabas 100 es poco realista. Lea la hoja de datos y busque Min Typ y max 200 es normal.