De Unijunction Transistor (UJT)

Unijunctie-transistor: Hoewel een unijunction-transistor geen thyristor is, kan dit apparaat grotere thyristors triggeren met een puls op basis B1. Een unijunction-transistor is samengesteld uit een staaf van N-type silicium met een P-type verbinding in het midden. Zie afbeelding (a). De verbindingen aan de uiteinden van de staaf staan ​​bekend als basen B1 en B2; het middelpunt van het P-type is de emitter. Met de zender losgekoppeld, is de totale weerstand R_BBO , een gegevensbladitem, is de som van R_B1 en R_B2 zoals weergegeven in figuur (b). R_BBO varieert van 4-12kΩ voor verschillende apparaattypes. De intrinsieke impasseverhouding η is de verhouding van R_B1 naar R_BBO . Het varieert van 0,4 tot 0,8 voor verschillende apparaten. Het schematische symbool is Afbeelding (c)

Unijunctie-transistor:(a) Constructie, (b) Model, (c) Symbool

De Unijunction-emitterstroom versus spanningskarakteristiek (figuur (a) hieronder) laat zien dat als V_E neemt toe, stroom I_E verhoogt I_P op het hoogtepunt. Voorbij het piekpunt neemt de stroom toe naarmate de spanning in het negatieve weerstandsgebied afneemt. De spanning bereikt een minimum op het dalpunt. De weerstand van R_B1 , de verzadigingsweerstand is het laagst in het dalpunt.

I_P en ik_V , zijn gegevensbladparameters; Voor een 2n2647, I_P en ik_V zijn respectievelijk 2 µA en 4 mA. [AMS] VP is de spanningsval over RB1 plus een 0,7 V diodeval; zie figuur (b) hieronder. VV wordt geschat op ongeveer 10% van V_BB .

Unijunction-transistor:(a) emitterkarakteristiek, (b) model voor VP .

De relaxatie-oscillator is een toepassing van de unijunctie-oscillator. R_E kosten C_E tot het hoogtepunt. De unijunction-emitteraansluiting heeft geen effect op de condensator totdat dit punt is bereikt. Zodra de condensatorspanning, V_E , bereikt het piekspanningspunt V_P , de lagere emitter-base1 E-B1-weerstand ontlaadt de condensator snel. Zodra de condensator ontlaadt onder het dalpunt V_V , keert de weerstand van de E-RB1 terug naar een hoge weerstand en kan de condensator opnieuw worden opgeladen.

Unijunctie transistor relaxatieoscillator en golfvormen. Oscillator stuurt SCR aan.

Tijdens de ontlading van de condensator door de E-B1-verzadigingsweerstand, kan een puls worden gezien op de externe B1- en B2-belastingsweerstanden, afbeelding hierboven. De belastingsweerstand op B1 moet laag zijn om de ontlaadtijd niet te beïnvloeden. De externe weerstand bij B2 is optioneel. Het kan worden vervangen door een kortsluiting. De geschatte frequentie wordt gegeven door 1/f =T =RC. Een nauwkeurigere uitdrukking voor frequentie wordt gegeven in de bovenstaande afbeelding.

De laadweerstand R_E moet binnen bepaalde grenzen vallen. Het moet klein genoeg zijn om I_P . toe te staan om te stromen op basis van de V_BB leveren minder V_P . Het moet groot genoeg zijn om I_V . te leveren gebaseerd op de V_BB leveren minder V_V . [MHW] De vergelijkingen en een voorbeeld voor een 2n2647:

Programmeerbare Unijunction Transistor (PUT): Hoewel de unijunction-transistor als verouderd wordt vermeld (lees duur indien verkrijgbaar), is de programmeerbare unijunction-transistor springlevend. Het is goedkoop en in productie. Hoewel het een functie heeft die vergelijkbaar is met de unijunction-transistor, is de PUT een thyristor met drie aansluitingen. De PUT deelt de vierlaagse structuur die typerend is voor thyristors zoals weergegeven in onderstaande afbeelding. Merk op dat de poort, een N-type laag nabij de anode, bekend staat als een "anodepoort". Bovendien is de poortdraad op het schematische symbool bevestigd aan het anode-uiteinde van het symbool.

Programmeerbare unijunction-transistor:karakteristieke curve, interne constructie, schematisch symbool.

De karakteristieke curve voor de programmeerbare unijunction-transistor in het bovenstaande figuur is vergelijkbaar met die van de unijunction-transistor. Dit is een plot van anodestroom I_A versus anodespanning V_A . De gate-leadspanningssets, programma's, de piekanodespanning V_P . Naarmate de anodestroom toeneemt, neemt de spanning toe tot aan het piekpunt. Daarna resulteert een toenemende stroom in een afnemende spanning, tot aan het dalpunt.

Het PUT-equivalent van de unijunction-transistor wordt getoond in het onderstaande figuur. Externe PUT-weerstanden R1 en R2 vervangen unijunction-transistor interne weerstanden R_B1 en R_B2 , respectievelijk. Met deze weerstanden kan de intrinsieke impasseratio η worden berekend.

PUT-equivalent van unijunction-transistor

De onderstaande afbeelding toont de PUT-versie van de unijunction-relaxatie-oscillator. Weerstand R laadt de condensator op tot het piekpunt, dan verplaatst zware geleiding het werkpunt langs de negatieve weerstandshelling naar het dalpunt. Tijdens de ontlading van de condensator vloeit een stroompiek door de kathode, waardoor een spanningspiek over de kathodeweerstanden ontstaat. Na ontlading van de condensator wordt het werkpunt teruggezet naar de helling tot aan het piekpunt.

PUT relaxatie-oscillator

Probleem: Wat is het bereik van geschikte waarden voor R in bovenstaande figuur, een relaxatie-oscillator? De laadweerstand moet klein genoeg zijn om voldoende stroom te leveren om de anode te verhogen tot V_P het piekpunt tijdens het opladen van de condensator. Eenmaal V_P wordt bereikt, neemt de anodespanning af naarmate de stroom toeneemt (negatieve weerstand), waardoor het werkpunt naar de vallei wordt verplaatst. Het is de taak van de condensator om de dalstroom I_V . te leveren . Zodra het is ontladen, wordt het werkpunt teruggezet naar de opwaartse helling naar het piekpunt. De weerstand moet groot genoeg zijn zodat hij nooit de hoge dalstroom I_P . zal leveren . Als de laadweerstand ooit zoveel stroom zou kunnen leveren, zou de weerstand de dalstroom leveren nadat de condensator was ontladen en zou het werkpunt nooit teruggaan naar de hoge weerstandstoestand links van het piekpunt.

We selecteren dezelfde V_BB =10V gebruikt voor het voorbeeld van de unijunction-transistor. We selecteren de waarden van R1 en R2 zodat η ongeveer 2/3 is. We berekenen η en VS. Het parallelle equivalent van R1, R2 is R_G , die alleen wordt gebruikt om selecties uit de onderstaande tabel te maken. Samen met V_S =10, de waarde die het dichtst bij onze 6,3 ligt, vinden we V_T =0.6V en bereken V_P .

We vinden ook I_P en ik_V , respectievelijk de piek- en dalstromen in de tabel. We hebben nog steeds V_V . nodig , de dalspanning. We gebruikten 10% van V_BB =1V, in het vorige unijunction-voorbeeld. Als we de datasheet raadplegen, vinden we de voorwaartse spanning V_F =0,8V bij I_F =50mA. De dalstroom I_V =70µA is veel minder dan I_F =50mA. Daarom, V_V moet kleiner zijn dan V_F =0,8V. Hoeveel minder? Voor de zekerheid hebben we V_V . ingesteld =0V. Dit verhoogt de ondergrens van het weerstandsbereik een beetje.

Het kiezen van R> 143k garandeert dat het werkpunt kan worden gereset vanaf het dalpunt nadat de condensator is ontladen. R <755k maakt opladen mogelijk tot V_P op het piekpunt.

Geselecteerde 2n6027 PUT-parameters, aangepast van 2n6027 datasheet. [ON1]

Parameter Voorwaarden min typisch max eenheden V_T V V_S =10V, R_G =1Meg0.20.71.6 V_S =10V, R_G =10k0.20.350.6 I_P µA V_S =10V, R_G =1Meg-1.252.0 V_S =10V, R_G =10k-4.05.0 I_V µA V_S =10V, R_G =1Meg-1850 V_S =10V, R_G =10k70150- V_S =10V, R_G =200Ω1500-- V_F I_F =50mA-0.81.5 V

Onderstaande afbeelding toont de PUT-relaxatie-oscillator met de uiteindelijke weerstandswaarden. Een praktische toepassing van een PUT die een SCR triggert, wordt ook getoond. Dit circuit heeft een V_BB . nodig ongefilterde voeding (niet getoond) verdeeld over de bruggelijkrichter om de relaxatieoscillator te resetten na elke nuldoorgang van het vermogen. De variabele weerstand moet een minimale weerstand in serie ermee hebben om te voorkomen dat een lage pot-instelling aan het dalpunt hangt.

PUT relaxatieoscillator met componentwaarden. PUT stuurt SCR-lampdimmer aan.

Van PUT-timingcircuits wordt gezegd dat ze bruikbaar zijn tot 10 kHz. Als een lineaire helling nodig is in plaats van een exponentiële helling, vervang dan de laadweerstand door een constante stroombron zoals een op FET gebaseerde constante stroomdiode. Een vervangende PUT kan worden opgebouwd uit een PNP- en NPN-siliciumtransistor door de kathodepoort weg te laten en de anodepoort te gebruiken.

BEOORDELING:

• Een unijunction-transistor bestaat uit twee basen (B1, B2) die zijn bevestigd aan een resistieve staaf van silicium, en een emitter in het midden. De E-B1-junctie heeft negatieve weerstandseigenschappen; het kan schakelen tussen hoge en lage weerstand.
• Een PUT (programmeerbare unijunction-transistor) is een 3-terminal 4-laags thyristor die werkt als een unijunction-transistor. Een extern weerstandsnetwerk "programma's" η.
• De intrinsieke impasseverhouding is η=R1/(R1+R2) voor een PUT; vervang R_B1 en R_B2 , respectievelijk, voor een unijunction-transistor. De triggerspanning wordt bepaald door η.
• Unijunction-transistors en programmeerbare unijunction-transistoren worden toegepast op oscillatoren, timingcircuits en thyristor-triggering.

GERELATEERD WERKBLAD:

• Thyristors-werkblad