/ / Unijunkcioni tranzistor i UJT relaksacijski oscilator

Unijunktni tranzistor i UJT oscilator relaksacije

Energetska elektronika

Ovaj Unijunkcioni tranzistor ili UJT ukratko, to je još jedan solidni terminalUređaj koji se može koristiti u impulsnim impulsima, vremenskim krugovima i aplikacijama generatora okidača za prebacivanje i upravljanje tiristorima i triacima za primjene tipa regulacije izmjenične snage.

Kao i diode, unijunkcijski tranzistori suIzrađeni su od zasebnih poluvodičkih materijala P-tipa i N-tipa, tvoreći jedan (odatle i naziv Uni-Junction) PN-spoj unutar glavnog kanala N-tipa uređaja.

iako Unijunkcioni tranzistor ima naziv tranzistora, njegovo prebacivanjekarakteristike su vrlo različite od konvencionalnog bipolarnog ili tranzistora s efektom polja, budući da se ne može koristiti za pojačavanje signala, već se koristi kao tranzistor na ON-OFF. UJT imaju karakteristike jednosmjerne vodljivosti i negativne impedancije koje djeluju više kao varijabilni djelitelj napona tijekom kvara.

Poput N-kanalnog FET-a, UJT se sastoji od jednog čvrstog komada poluvodičkog materijala N-tipa koji tvori glavni kanal za prijenos struje s dva vanjska priključka označena kao Baza 2 (B2 ) i Baza 1 (B1 ). Treća veza, zbunjujuće označena kao Odašiljač (E) nalazi se uz kanal. Terminal emitera je prikazan strelicom koja pokazuje od emitera P-tipa do baze tipa N.

Emiter koji ispravlja p-n spoj naunijunkcijski tranzistor formira se spajanjem materijala tipa P u silicijev kanal N-tipa. Međutim, dostupni su i P-kanalni UJT s terminalom emitera N-tipa, ali oni se malo koriste.

Emiter-spoj je postavljen duž kanala tako da je bliži terminalu B2 nego B1, Strelica se koristi u UJT simbolu koji pokazujeprema bazi pokazuje da je terminal emitera pozitivan, a silikonska šipka negativni materijal. U nastavku su prikazani simbol, konstrukcija i ekvivalentni krug UJT-a.

Simbol jedinstvenog tranzistora i konstrukcija

simbol jedinstvenog tranzistora

Primijetite da je simbol za unijunkcijuTranzistor izgleda vrlo sličan tranzistoru spoja s efektom polja ili JFET-u, osim što ima savijenu strelicu koja predstavlja ulaz emitera. Iako su slični u odnosu na njihove ohmske kanale, JFET i UJT djeluju vrlo različito i ne smiju se miješati.

Pa kako to radi? Iz ekvivalentnog kruga možemo vidjeti da se kanal N-tipa u osnovi sastoji od dva otpornika RB2 i RB1 u seriji s ekvivalentnom (idealnom) diodom, Dkoji predstavlja p-n spoj povezan s njihovom središnjom točkom. Ovaj emiter p-n spoja je fiksiran u položaju duž ohmskog kanala tijekom proizvodnje i stoga se ne može mijenjati.

Otpornost RB1 daje se između emitera, E i terminala B1, dok je otpor RB2 daje se između emitera, E i terminala B2, Kako je fizički položaj p-n spoja bliži terminalu B2 nego B1 otporna vrijednost RB2 će biti manji od RB1.

Ukupni otpor silikonske šipke (njezinaOhmička otpornost) ovisit će o stvarnoj doping razini poluvodiča, kao io fizičkim dimenzijama silicijskog kanala N-tipa, ali se može predstaviti RBB, Ako se izmjeri s ommetrom, ovaj statički otpor obično bi izmjerio negdje između oko 4 kΩ i 10 kΩ za većinu uobičajenih UJT-a kao što su 2N1671, 2N2646 ili 2N2647.

Ove dvije serije otpora proizvode mrežu razdjelnika napona između dva bazna terminala unijunkcijskog tranzistora i budući da se taj kanal proteže od B2 biti1kada se napon primijeni na uređaju, potencijal na bilo kojoj točki duž kanala će biti proporcionalan njegovom položaju između terminala B2 i B1, Razina gradijenta napona ovisi o količini napona napajanja.

Kada se koristi u krugu, terminal B1 je spojen na masu, a odašiljač služi kao ulaz za uređaj. Pretpostavimo napon VBB se primjenjuje preko UJT između B2 i B1 tako da B2 je pristrano pozitivan u odnosu na B1, S nultim ulazom emitera, napon se razvio preko RB1 (niži otpor) otporničkog djelitelja napona može se izračunati kao:

Unijunkcijski tranzistor RB1 napon

napon jednosmjernog tranzistora rb1

Za unijunkcijski tranzistor, omjer otpornosti RB1 u RBB gore prikazano se zove intrinzični omjer mirovanja i dobiva grčki simbol: η (Eta). Tipične standardne vrijednosti η kreću se od 0,5 do 0,8 za najčešće UJT.

Ako je mali pozitivni ulazni napon koji je manji od napona razvijenog preko otpora, RB1 (ηVBB ) sada se primjenjuje na ulazni terminal emitera,dioda p-n spoj je obrnuto pristran, čime se nudi vrlo visoka impedancija i uređaj ne provodi. UJT se uključuje "OFF" i struja nula struje.

Međutim, kada se ulazni napon emitera poveća i postane veći od VRB1 (ili ηVBB + 0.7V, gdje je 0.7V jednak p-n spojnoj diodi volt kap) p-n spoj postaje naprijed pristran i unijunction tranzistor počinje provesti. Rezultat je da je struja emitera, ηIE sada teče od emitera u područje baze.

Učinak dodatne struje odašiljača koja teče u bazu smanjuje otporni dio kanala između spoja Emitter i B1 terminal. Ovo smanjenje vrijednosti RB1 otpornost na vrlo nisku vrijednost znači daEmiter spoj postaje još više naprijed pristran, što rezultira većim strujnim protokom. Rezultat toga je negativan otpor na terminalu odašiljača.

Isto tako, ako se ulazni napon primijeni između emitera i B1 Terminal se smanjuje na vrijednost ispod raspada, otpornička vrijednost RB1 povećava na visoku vrijednost. Onda Unijunkcioni tranzistor može se smatrati uređajem za prekid napona.

Tako možemo vidjeti da je otpor koji je predstavio RB1 je varijabla i ovisi o vrijednosti struje emitera, IE, Zatim naprijed pomicanje Emitter spoja s obzirom na B1 uzrokuje više struje koja struji što smanjuje otpor između emitera, E i B1.

Drugim riječima, protok struje u UJT emiter uzrokuje otporničku vrijednost RB1 za smanjenje i pad napona preko njega, VRB1 također se mora smanjiti, dopuštajući više struje da teče stvarajući negativan uvjet otpora.

Primjene jednoznačnog tranzistora

Sada kada znamo kako jedinstveni tranzistor radi, za što se mogu koristiti. Najčešća primjena unijunkcijskog tranzistora je za pokretanje uređaja SCR-a i triacs ali druge UJT aplikacije uključuju i zupčastugeneratore, jednostavne oscilatore, fazne i vremenske krugove. Najjednostavniji od svih UJT krugova je osloboditeljski oscilator koji proizvodi ne-sinusoidne valne oblike.

U osnovnom i tipičnom UJT oscilatoru relaksacijekrug, odašiljač terminala unijunkcijskog tranzistora spojen je na spoj spojenog otpornika i kondenzatora, RC krug kao što je prikazano ispod.

Oscilator relaksacije tranzistora

oscilator relaksacije ujt

Kada se prvo primijeni napon (Vs),unijunction tranzistor je "OFF" i kondenzator C1 je potpuno ispražnjen, ali počinje eksponencijalno puniti kroz otpornik R3. Kako je odašiljač UJT-a spojen na kondenzator, kada napon punjenja Vc preko kondenzatora postane veći od vrijednosti pada dioda dioda, p-n spoj se ponaša kao normalna dioda i postaje naprijed pristran i pokreće UJT u provođenje. Jednofunkcijski tranzistor je "ON". U ovom trenutku Emitter na B1 impedancije urušava kao odašiljač ide u niske impedancije zasićeno stanje s protok Emitter struje kroz R1 odvija.

Kako je ohmska vrijednost otpornika R1 vrlo niska,kondenzator se brzo prazni kroz UJT i preko R1 se pojavljuje ubrzani puls napona. Također, budući da se kondenzator brže prazni preko UJT-a nego punjenja kroz otpornik R3, vrijeme pražnjenja je puno manje od vremena punjenja jer se kondenzator prazni kroz UJT s malim otporom.

Kada se napon na kondenzatoru smanji ispod točke držanja p-n spoja (VOFF ), UJT se okreće "OFF" (isključeno) i nema struje koja struji u spoj emitera tako da se kondenzator ponovno puni kroz otpornik R3 i ovaj proces punjenja i pražnjenja između VNA i VOFF se stalno ponavlja dok postoji napon napajanja, Vs primijenjen.

Valni oblici UJT oscilatora

ujt oscilatorni valni oblici

Tada možemo vidjeti da je unijunkcijski oscilatorneprestano prebacuje "ON" i "OFF" bez povratne informacije. Na frekvenciju rada oscilatora izravno utječe vrijednost otpora punjenja R3, serijski s kondenzatorom C1 i vrijednošću η. Izlazni oblik impulsa koji se generira iz baze Base1 (B1) je u obliku valovitog pilota i regulira vremenski period, samo morate promijeniti omsku vrijednost otpora, R3 jer postavlja RC konstantu za punjenje kondenzatora.

Vremensko razdoblje, T valnog oblika zupčanika, dat će se kao vrijeme punjenja plus vrijeme pražnjenja kondenzatora. Kao vrijeme pražnjenja, τ1 općenito je vrlo kratko u odnosu na veće vrijeme punjenja RC, τ2 vremensko razdoblje oscilacija je manje ili više ekvivalentno T. τ2, Frekvencija oscilacija dakle je dana ƒ = 1 / T.

Primjer UJT oscilatora br

Tehnički list za 2N2646 unijunkcijski tranzistor daje intrinzični omjer odmaka η kao 0,65. Ako se koristi 100nF kondenzator za generiranje vremenskih impulsa, izračunajte vremenski otpornik potreban za proizvodnju frekvencije oscilacija od 100Hz.

1. Razdoblje je navedeno kao:

ujt razdoblje oscilatora

2. Vrijednost vremenskog otpornika, R3 izračunava se kao:

ujt vremena otpornik

Tada je potrebna vrijednost otpornika za punjenjeovaj jednostavan primjer izračunat je kao najbliža željena vrijednost od 95,3 kN. Međutim, postoje određeni uvjeti potrebni za ispravan rad oscilatora UJT relaksacije, jer otpornička vrijednost R3 može biti prevelika ili premala.

Na primjer, ako je vrijednost R3 prevelika,(Megohms) kondenzator se možda neće dovoljno napuniti da bi aktivirao odašiljač Unijunkciona u provođenje, ali mora biti dovoljno velik da osigura da se UJT isključi kada se kondenzator isprazni ispod donjeg napona okidača.

Isto tako, ako je vrijednost R3 premala, (nekolikostotinu Ohma) jednom kada se aktivira struja koja ulazi u terminal emitera može biti dovoljno velika da bi se uređaj doveo u područje zasićenja i spriječio da se potpuno isključi. Bilo kako bilo, sklop jednofunkcijskog oscilatora ne bi oscilirao.

UJT upravljački krug brzine

Jedna tipična primjena unijunkcijeTranzistorski krug iznad je generirati niz impulsa za paljenje i kontrolu tiristora. Upotrebom UJT-a kao sklopa za aktiviranje faznog upravljanja u sprezi sa SCR ili Triac, možemo prilagoditi brzinu univerzalnog AC ili DC motora kao što je prikazano.

Unijunkciona kontrola brzine tranzistora

Jednopravna kontrola brzine tranzistora

Koristeći gornji krug, možemo kontrolirati brzinuuniverzalnog serijskog motora (ili bilo kojeg tipa opterećenja koje želimo, grijača, svjetiljki, itd.) reguliranjem struje koja teče kroz SCR. Za kontrolu brzine motora jednostavno promijenite frekvenciju pulsnog pulsa, što se postiže promjenom vrijednosti potenciometra.

Sažetak jednokratnog tranzistora

Vidjeli smo da je Unijunkcioni tranzistor ili UJT ukratko, to je elektronički poluvodički uređajkoji ima samo jedan p-n spoj unutar N-tipa (ili P-tipa) lagano dopiranog ohmskog kanala. UJT ima tri terminala s oznakom Emitter (E) i dvije baze (B1 i B2).

Dva ohmska kontakta B1 i B2 pričvršćena su na svakom kraju poluvodičkog kanala s otporima između B1 i B2, kada je odašiljač otvorenog kruga nazvan interbase otporBB, Ako se izmjeri s ommetrom, ovaj statički otpor obično bi se mjerio negdje između oko 4 kΩ i 10 kΩ za najčešće UJT-ove.

Omjer RB1 u RBB naziva se intrinzični omjer mirovanjai daje grčki simbol: η (Eta). Tipične standardne vrijednosti η kreću se od 0,5 do 0,8 za najčešće UJT.

Unijunkcijski tranzistor je čvrsto stanjeokidač koji se može koristiti u različitim krugovima i primjenama, od ispaljivanja tiristora i triac-a do uporabe u pilama pilota za fazne kontrolne krugove. oscilator.

Kada je spojen kao oscilator opuštanja, možeosciliraju neovisno bez sklopa spremnika ili komplicirane mreže povratne veze. Kada se na taj način poveže, unijunkcijski tranzistor može generirati niz impulsa različitog trajanja jednostavnim mijenjanjem vrijednosti jednog kondenzatora (C) ili otpornika (R).

Uobičajeni jednosmjerni tranzistoriuključuju 2N1671, 2N2646, 2N2647, itd., pri čemu je 2N2646 najpopularniji UJT za upotrebu u pulsnim i pilećim generatorima i sklopovima za kašnjenje. Nazivaju se i drugi tipovi unijunkcijskih tranzistorskih uređaja Programabilni UJT, koji mogu imati svoje parametre prebacivanja postavljene vanjskim otpornicima. Najčešći programabilni unijunkcijski tranzistori su 2N6027 i 2N6028.

Komentari (0)
Dodaj komentar