Унијункциони транзистор (УЈТ) - свеобухватан водич

Унијункциони транзистор (УЈТ) - свеобухватан водич

Унијункциони транзистор је 3-полни полупроводнички уређај који за разлику од БЈТ-а има само један пн спој. У основи је дизајниран да се користи као једностепено коло осцилатора за генерисање импулсних сигнала погодних за примене дигиталних кола.



УЈТ круг релаксационог осцилатора

Унијункциони транзистор би обично могао бити ожичен у облику релаксационог осцилатора као што је приказано у следећем основном колу.

коло релаксационог осцилатора помоћу УЈТ

Овде компоненте РТ и ЦТ раде попут временских елемената и одређују фреквенцију или брзину осцилације УЈТ кола.





За израчунавање фреквенције осциловања можемо користити следећу формулу која укључује унијункциони транзистор својствени однос одступања тхе као један од параметара заједно са РТ и ЦТ за одређивање осцилирајућих импулса.

Стандардна вредност односа одступања за типични УЈТ уређај је између 0,4 и 0,6 . Тако узимајући у обзир вредност тхе = 0,5, и заменом у горњој једначини добијамо:



Када је напајање УКЉУЧЕНО, напон кроз отпорник РТ пуни кондензатор ЦТ ка нивоу напајања ВББ. Сада, напонски ниво Вп одређује Вп преко Б1 - Б2, заједно са односом УЈТ стајања тхе као: Вп = тхе ВБ1ВБ2 - ВД.

Тако дуго напон ВЕ на кондензатору остаје нижи од Вп, УЈТ терминали на Б1, Б2 показују отворени круг.

Али у тренутку када напон на ЦТ-у пређе Вп, једноконусни транзистор се активира, брзо празнећи кондензатор и започињући нови циклус.

Током испаљивања инстанце УЈТ, резултира порастом потенцијала преко Р1, а смањењем потенцијала преко Р2.

Резултујући таласни облик на емитеру УЈТ производи тестерасти сигнал који показује позитиван потенцијал у Б2 и негативни потенцијал у Б1 одводима УЈТ

Области примене унијункционог транзистора

Следе главна подручја примене у којима се једнопрелазни транзистори широко користе.

  • Окидачки кругови
  • Кола осцилатора
  • Напајање / регулација напајања.
  • Кругови засновани на тајмеру,
  • Пиласти генератори,
  • Фазни контролни кругови
  • Бистабилне мреже

Главне карактеристике

Лако доступан и јефтин : Јефтина цена и лака доступност УЈТ-ова заједно са неким изузетним карактеристикама довели су до широке примене овог уређаја у многим електронским апликацијама.

Ниска потрошња енергије : Због њихове мале потрошње енергије у нормалним радним условима, уређај се сматра невероватним продором у сталном напору да се развију разумно ефикасни уређаји.

Поуздан и високо стабилан рад : Када се користи као осцилатор или у колу за активирање кашњења, УЈТ ради са изузетно поузданом и изузетно тачном излазном реакцијом.

Основна конструкција унијункционог транзистора

Унијункциони транзистор (УЈТ): основна конструкција

Слика 1

УЈТ је трокраки полупроводнички уређај који садржи једноставну конструкцију како је приказано на горњој слици.

У овој конструкцији, блок благо допираног силицијумског материјала н-типа (који има карактеристике повећане отпорности) пружа пар основних контаката повезаних на два краја једне површине и алуминијумску шипку легирану на супротној задњој површини.

П-н спој уређаја је створен на граници алуминијумске шипке и силиконског блока н-типа.

Овако формирани појединачни п-н спој разлог је назива уређаја „унијунцтион“ . Уређај је у почетку био познат као дуо (двострука) основна диода због појаве пара базних контаката.

Приметите да је на горњој слици да је алуминијумска шипка стопљена / спојена на силиконском блоку у положају ближем контакту базе 2 од контакта базе 1, а такође је и основа 2 постала позитивна у односу на терминал 1 по ВББ волтима. Како ови аспекти утичу на рад УЈТ-а биће очигледно у следећим одељцима

Симболички приказ

Симболички приказ унијункционог транзистора може се видети на доњој слици.

Симболички приказ УЈТ

Слика # 2

Приметите да је терминал емитора приказан под углом према правој линији која приказује блок материјала типа н. Глава стрелице може да се усмерава у правцу типичног струјања (рупе) док је једносмјерни уређај у унапред пристрасном, активираном или проводном стању.

Унијункциони транзисторски еквивалентни круг

УЈТ еквивалентно коло.

Слика # 3

Еквивалентно УЈТ коло може се видети на горе приказаној слици. Можемо открити колико је релативно једноставно изгледа ово еквивалентно коло, које укључује неколико отпорника (један фиксни, један подесиви) и усамљену диоду.

Отпор РБ1 је приказан као подесиви отпорник с обзиром на то да ће се његова вредност променити како се тренутни ИЕ мења. Заправо, у било ком транзистору који представља једнопрелаз, РБ1 може да флуктуира од 5 кΩ до 50 Ω за било коју еквивалентну промену ИЕ од 0 до 50 = μА. Међубазни отпор РББ представља отпор уређаја између терминала Б1 и Б2 када је ИЕ = 0. У формули за то је,

РББ = (РБ1 + РБ2) | ИЕ = 0

Опсег РББ је обично унутар 4 и 10 к. Постављање алуминијумске шипке, као што је приказано на првој слици, даје релативне величине РБ1, РБ2 када је ИЕ = 0. Вредност ВРБ1 (када је ИЕ = 0) можемо проценити помоћу закона о подели напона, како је дато у наставку:

ВРБ1 = (РБ1 к ВББ) / (РБ1 + РБ2) = ηВББ (са ИЕ = 0)

Грчко писмо тхе (ета) је познат као својствени однос одступања унијункционог транзисторског уређаја и дефинисан је са:

η = РБ1 / (РБ1 + РБ2) (са ИЕ = 0) = РБ1 / РББ

За назначени напон емитора (ВЕ) већи од ВРБ1 (= ηВББ) од пада напона напона ВД диоде (0,35 → 0,70 В), диода ће се активирати. У идеалном случају можемо претпоставити стање кратког споја, такво да ће ИЕ почети да спроводи преко РБ1. Кроз једначину, ниво окидачког напона емитера може се изразити као:

ВП = ηВББ + ВД

Главне карактеристике и рад

Карактеристике репрезентативног унијункционог транзистора за ВББ = 10 В назначене су на доњој слици.

УЈТ статичка кривуља карактеристична за емитер

Слика # 4

Можемо видети да за потенцијал емитера назначен на левој страни вршне тачке вредност ИЕ никада не прелази ИЕО (који је у микроамперима). Тренутни ИЕО мање-више прати ИЦО струје обрнутог цурења конвенционалног биполарног транзистора.

Овај регион се назива пререзом, као што је такође назначено на сл.

Чим се постигне проводљивост при ВЕ = ВП, потенцијал емитерне ВЕ опада како ИЕ потенцијал расте, што је управо у складу са опадајућим отпором РБ1 за повећање струје ИЕ, као што је претходно објашњено.

Горња карактеристика пружа једноконусни транзистор са високо стабилним регионом негативног отпора, што омогућава уређају да ради и да се примењује са изузетном поузданошћу.

Током горе наведеног процеса, могло би се очекивати да се коначно постигне тачка долине, а свако повећање ИЕ изван овог опсега доводи до тога да уређај улази у подручје засићења.

Слика # 3 приказује диодни еквивалентни круг у истом региону са сличним приступом карактеристикама.

Пад вредности отпора уређаја у активном подручју настаје због убризгавања рупа у блок н-типа од алуминијумске шипке типа п чим се догоди пуцање уређаја. То резултира повећањем броја рупа на пресеку н-типа, повећава број слободних електрона, узрокујући појачану проводљивост (Г) на уређају са еквивалентним смањењем његовог отпора (Р ↓ = 1 / Г ↑)

Важни параметри

Пронаћи ћете три додатна важна параметра повезана са једнопрелазним транзистором, а то су ИП, ВВ и ИВ. Све су то назначене на слици # 4.

Заправо их је прилично лако разумети. Уобичајено постојеће карактеристике емитера могу се сазнати са доње слике # 5.

Слика 5

Овде можемо приметити да је ИЕО (μА) неприметан јер је водоравна скала калибрисана у милиамперима. Свака крива која пресеца вертикалну осу одговарајући је резултат ВП. За константне вредности η и ВД, вредност ВП се мења у складу са ВББ, како је формулисано доле:

Табела података о унијункционим транзисторима

Стандардни опсег техничких спецификација за УЈТ можете научити са слике # 5 доле.

УЈТ таблица података и конфигурација пиноута

Детаљи УЈТ пиноута

Детаљи о пиноут-у су такође укључени у горњи лист података. Приметите да су основни терминали Б1 и Б2 налазе се насупрот једна другој док је емитерска иглица ИС је смештено у средини, између ове две.

Штавише, основни клин који би требало да буде повезан са вишим нивоима напајања налази се близу испупчења на овратнику пакета.

Како се користи УЈТ за покретање СЦР-а

Једна релативно популарна апликација УЈТ је за активирање уређаја за напајање као што је СЦР. Основне компоненте овог типа окидачког круга приказане су на доле приказаном дијаграму # 6.

Слика 6: Покретање СЦР-а помоћу УЈТ-а

УЈТ линија оптерећења за активирање спољног уређаја као што је СЦР

Слика # 7: УЈТ линија оптерећења за активирање спољног уређаја као што је СЦР

Главне временске компоненте чине Р1 и Ц, док Р2 ради као отпорни отпорници за излазни напон активирања.

Како израчунати Р1

Отпорник Р1 мора се израчунати како би се загарантовало да теретна линија дефинисана Р1 путује кроз карактеристике уређаја унутар подручја негативног отпора, што значи, према десној страни вршне тачке, али према левој страни тачке долине, како је назначено у Слика 7.

Ако теретна линија не може да пређе десну страну вршне тачке, унијункциони уређај се не може покренути.

Формула Р1 која гарантује стање укључења може се одредити када узмемо у обзир тачку врха где су ИР1 = ИП и ВЕ = ВП. Једначина ИР1 = ИП изгледа логично јер је струја пуњења кондензатора у овом тренутку нула. Значи, кондензатор у овој специфичној тачки пролази кроз пуњење до стања пражњења.

Стога за горњи услов можемо написати:

формула за активирање спољног уређаја као што је СЦР са УЈТ

Да бисте гарантовали потпуно искључење СЦР-а, можете и:

Р1> (В - Вв) / Ив

То имплицира да опсег избора отпорника Р1 мора бити онако како је дато у наставку:

(В - Вв) / Ив

Како израчунати Р2

Отпорник Р2 мора бити адекватно мали како би се осигурало да СЦР не буде лажно покренут напоном ВР2 на Р2 када је ИЕ ≅ 0 Амп. За то се ВР2 мора израчунати према следећој формули:

ВР2 ≅ Р2В / (Р2 + РББ) (када је ИЕ ≅ 0)

Кондензатор пружа временско кашњење између окидачких импулса, а такође одређује дужину сваког импулса.

Како израчунати Ц.

Позивајући се на доњој слици, чим се круг напаја, напон ВЕ који је једнак ВЦ започиње пуњење кондензатора према напону ВВ, кроз временску константу τ = Р1Ц.

Фигура 8

Општа једначина која одређује период пуњења Ц у УЈТ мрежи је:

вц = Вв + (В - Вв) (1 - је / Р1Ц)

Кроз наше претходне прорачуне, ми већ знамо испарљивост на Р2 током горе наведеног периода пуњења кондензатора. Сада, када је вц = вЕ = Вп, УЈТ уређај ће прећи у стање прекидача, што доводи до пражњења кондензатора преко РБ1 и Р2, брзином у зависности од временске константе:

τ = (РБ1 + Р2) Ц.

Следећа једначина се може користити за израчунавање времена пражњења када

вц = вЕ

ти ≅ Впе / (РБ1 + Р2) Ц.

Ова једначина је постала мало сложена због РБ1, који пролази кроз смањење вредности како се повећава емитерска струја, заједно са другим аспектима у колу као што су Р1 и В, који такође утичу на брзину пражњења Ц у целини.

Упркос томе, ако се позивамо на еквивалентно коло као што је дато изнад слике # 8 (б), обично вредности Р1 и РБ2 могу бити такве да Р1 може бити незнатно погођен Тхевениновом мрежом за конфигурацију око кондензатора Ц, РБ2 отпорници. Иако се чини да је напон В прилично велик, отпорни делилац који помаже Тхевениновом напону може се генерално превидети и елиминисати, као што је приказано на доњем редукованом еквивалентном дијаграму:

Стога нам поједностављена верзија горе помаже да добијемо следећу једначину за фазу пражњења кондензатора Ц, када је ВР2 на врхунцу.

ВР2 ≅ Р2 (Вп - 0,7) / Р2 + РБ1

За више апликационих кола такође можете позивају се на овај чланак




Претходно: Мини примопредајни круг Следеће: ПИР протупровални алармни круг