Vienkartinis tranzistorius yra 3 gnybtų puslaidininkinis įtaisas, kuris, priešingai nei BJT, turi tik vieną pn sandūrą. Iš esmės ji skirta naudoti kaip vieno pakopos osciliatoriaus grandinę impulsiniams signalams, tinkamiems naudoti skaitmeninėse grandinėse, generuoti.
UJT relaksacinio osciliatoriaus grandinė
Vienkartinis tranzistorius paprastai gali būti prijungtas relaksacinio osciliatoriaus pavidalu, kaip parodyta šioje pagrindinėje grandinėje.
Čia komponentai RT ir CT veikia kaip laiko elementai ir nustato UJT grandinės dažnį arba svyravimo greitį.
Skaičiuojant virpesių dažnį, galime naudoti šią formulę, į kurią įeina unijunction tranzistoriaus vidinis budėjimo santykis kaip vienas iš parametrų kartu su RT ir CT nustatant svyruojančius impulsus.
Standartinė stand-off santykio vertė tipiškam UJT įrenginiui yra nuo 0,4 iki 0,6 . Taigi atsižvelgiant į = 0,5, ir pakeisdami jį aukščiau esančia lygtimi, gausime:
Įjungus maitinimą, įtampa per rezistorių RT įkrauna kondensatorių CT link tiekimo lygio VBB. Dabar išjungimo įtampą Vp nustato Vp B1 - B2, kartu su UJT budėjimo santykiu kaip: Vp = VB1VB2 - VD.
Tiek laiko įtampa VE kondensatoriuje išlieka žemesnė nei Vp, o UJT gnybtuose B1, B2 yra atvira grandinė.
Tačiau tuo momentu, kai įtampa per KT viršija Vp, viensijungimo tranzistorius suveikia, greitai iškraunamas kondensatorius ir pradedamas naujas ciklas.
UJT šaudymo metu potencialas visoje R1 gali kilti, o potencialas - R2 mažėti.
Gauta bangos forma visoje UJT spinduolyje sukuria pjūklo signalą, kuris rodo teigiamą potencialą esant B2 ir neigiamą potencialą B1 laiduose UJT
Vienkartinio tranzistoriaus taikymo sritys
Toliau pateikiamos pagrindinės taikymo sritys, kuriose plačiai naudojami vienarūšiai tranzistoriai.
- Paleidžiančios grandinės
- Osciliatorių grandinės
- Įtampa / srovė Reguliuojami maitinimo šaltiniai.
- Laikmačio grandinės,
- Pjovimo dantų generatoriai,
- Fazių valdymo grandinės
- Bistable tinklai
Pagrindinės funkcijos
Lengvai pasiekiama ir pigi : Pigi UJT kaina ir lengvas jų prieinamumas kartu su kai kuriomis išskirtinėmis savybėmis paskatino šį prietaisą plačiai įdiegti daugelyje elektroninių programų.
Mažas energijos suvartojimas : Dėl mažo energijos suvartojimo ypatybės įprastomis darbo sąlygomis prietaisas laikomas neįtikėtinu proveržiu nuolat stengiantis kurti pakankamai efektyvius įrenginius.
Labai stabilus ir patikimas veikimas : Kai naudojamas kaip osciliatorius arba uždelsimo įjungimo grandinė, UJT veikia ypač patikimai ir ypač tiksliai išvesties atsaku.
Jungiamojo tranzistoriaus pagrindinė konstrukcija
Figūra 1
UJT yra trijų gnybtų puslaidininkinis įtaisas, turintis paprastą konstrukciją, kaip parodyta aukščiau esančiame paveiksle.
Šioje konstrukcijoje švelniai legiruoto n tipo silicio medžiagos blokas (turintis padidintą atsparumo charakteristiką) suteikia porą pagrindo kontaktų, sujungtų su dviem vieno paviršiaus galais, ir aliuminio strypą, legiruotą ant priešingo galinio paviršiaus.
Prietaiso p-n sandūra sukurta ant aliuminio strypo ir n tipo silicio bloko krašto.
Taip suformuota viena p-n sankryža yra prietaiso pavadinimo „unijunction“ priežastis . Iš pradžių prietaisas buvo žinomas kaip duetas (dvigubas) bazinis diodas dėl poros bazinių kontaktų atsiradimo.
Atkreipkite dėmesį, kad aukščiau pateiktame paveikslėlyje aliuminio strypas yra sulydytas / sujungtas su silicio bloku padėtyje, esančioje arčiau pagrindo 2 kontakto nei pagrindo 1 kontakto, o pagrindo 2 gnybtas tapo teigiamas pagrindo 1 gnybto atžvilgiu. pagal VBB voltus. Kaip šie aspektai daro įtaką UJT darbui, bus aišku tolesniuose skyriuose
Simbolinis vaizdavimas
Žemiau pateiktame paveikslėlyje galima pamatyti simbolinį vienkartinio tranzistoriaus vaizdą.
2 paveikslas
Atkreipkite dėmesį, kad spinduolio gnybtas parodytas kampu tiesiai, kuri vaizduoja n tipo medžiagos bloką. Rodyklės galvutė gali būti matoma nukreipta tipiškos srovės (skylės) srauto kryptimi, kai jungties įtaisas yra nukreiptas į priekį, suveikia arba veikia.
Vienkartinė tranzistoriaus ekvivalentinė grandinė
3 paveikslas
Ekvivalentišką UJT grandinę galima pamatyti aukščiau pateiktame paveikslėlyje. Mes galime sužinoti, kaip santykinai paprasta ši ekvivalentinė grandinė, apimanti porą rezistorių (vieną fiksuotą, vieną reguliuojamą) ir pavienį diodą.
Atsparumas RB1 rodomas kaip reguliuojamas rezistorius, atsižvelgiant į jo vertę, keičiantis dabartinei IE. Tiesą sakant, bet kuriame tranzistore, kuris atstovauja vienkartinei jungčiai, RB1 gali svyruoti nuo 5 kΩ iki 50 Ω, jei bet koks ekvivalentiškas IE pokytis yra nuo 0 iki 50 = μA. Tarpbazinis atsparumas RBB reiškia prietaiso varžą tarp gnybtų B1 ir B2, kai IE = 0. Tai formulė yra:
RBB = (RB1 + RB2) | IE = 0
RBB diapazonas paprastai yra nuo 4 iki 10 k. Aliuminio strypo išdėstymas, kaip parodyta pirmame paveiksle, nurodo santykinius RB1, RB2 dydžius, kai IE = 0. Mes galime įvertinti VRB1 vertę (kai IE = 0), naudodami įtampos skirstytuvo įstatymą, kaip nurodyta toliau:
VRB1 = (RB1 x VBB) / (RB1 + RB2) = ηVBB (su IE = 0)
Graikiškas laiškas (eta) yra žinomas kaip vienarūšio tranzistoriaus įtaiso vidinis stand-off santykis ir jį apibrėžia:
η = RB1 / (RB1 + RB2) (su IE = 0) = RB1 / RBB
Jei diodo priekinės įtampos kritimas VD (0,35 → 0,70 V) viršija VRB1 (= ηVBB) nurodytą spinduolio įtampą (VE), diodas bus įjungtas. Idealiu atveju galime manyti, kad trumpojo jungimo būklė yra tokia, kad IE pradės veikti per RB1. Pagal lygtį spinduolio įjungimo įtampos lygį galima išreikšti taip:
VP = ηVBB + VD
Pagrindinės charakteristikos ir darbas
Tipinio viensiuvio tranzistoriaus charakteristikos, kai VBB = 10 V, nurodytos žemiau esančiame paveiksle.
4 paveikslas
Matome, kad spinduolio potencialui, nurodytam kairėje smailės taško pusėje, IE vertė niekada neviršija IEO (kuri yra mikroamperuose). Dabartinis IEO daugmaž seka įprastinio bipolinio tranzistoriaus atvirkštine nuotėkio srove ICO.
Šis regionas vadinamas nukirpimo regionu, kaip taip pat nurodyta fig.
Kai tik pasiekiamas laidumas, kai VE = VP, emiterio potencialas VE mažėja didėjant IE potencialui, o tai tiksliai atitinka mažėjantį atsparumą RB1 didinant srovės IE, kaip paaiškinta anksčiau.
Aukščiau pateikta charakteristika suteikia vienkartinį tranzistorių su labai stabiliu neigiamo pasipriešinimo regionu, kuris leidžia prietaisui veikti ir jį naudoti ypač patikimai.
Vykdant pirmiau minėtą procesą, galima tikėtis, kad slėnio taškas bus galutinai pasiektas, o bet koks IE padidėjimas už šio diapazono sukelia prietaiso patekimą į prisotinimo sritį.
3 paveiksle pavaizduota diodo ekvivalento grandinė tame pačiame regione su panašių charakteristikų požiūriu.
Prietaiso pasipriešinimo vertės sumažėjimą aktyviajame regione lemia p-aliuminio strypo įleistos skylės į n tipo bloką, kai tik įvyksta prietaiso šaudymas. Dėl to padidėja skylių kiekis n tipo ruože, padidėja laisvųjų elektronų skaičius, dėl to padidėja laidumas (G) visame įrenginyje, lygiavertis jo atsparumo sumažėjimas (R ↓ = 1 / G ↑)
Svarbūs parametrai
Rasite tris papildomus svarbius parametrus, susijusius su vienkartiniu tranzistoriumi, kurie yra IP, VV ir IV. Visa tai nurodyta 4 paveiksle.
Tai iš tikrųjų yra gana lengva suprasti. Paprastai egzistuojančią spinduolio charakteristiką galima sužinoti iš žemiau esančios 5 pav.
5 paveikslas
Čia galime pastebėti, kad IEO (μA) yra nepastebimas, nes horizontali skalė kalibruojama miliamperais. Kiekviena vertikalią ašį kertanti kreivė yra atitinkami VP rezultatai. Pastovioms η ir VD vertėms VP vertė keičiasi pagal VBB, kaip suformuluota toliau:
Jungiamojo tranzistoriaus duomenų lapas
Standartinį UJT techninių specifikacijų asortimentą galima sužinoti iš 5 paveikslo.
UJT Pinout išsami informacija
Išsami informacija apie pinoutą taip pat įtraukta į aukščiau pateiktą duomenų lapą. Atkreipkite dėmesį, kad pagrindiniai terminalai B1 ir B2 yra priešais vienas kitą, o spinduolio kaištis IS yra centre, tarp šių dviejų.
Be to, pagrindo kaištis, kuris turėtų būti sujungtas su aukštesniais tiekimo lygiais, yra šalia pakuotės apykaklės pašalinio šūvio.
Kaip naudoti UJT suaktyvinti SCR
Viena palyginti populiari UJT programa yra suaktyvinti maitinimo įtaisą, pvz., SCR. Pagrindiniai šio tipo įjungimo grandinės komponentai pavaizduoti toliau pateiktoje diagramoje Nr. 6.
6 paveikslas: SCR suaktyvinimas naudojant UJT
7 paveikslas: UJT apkrovos linija išorinio įrenginio, pvz., SCR, paleidimui
Pagrindinius laiko komponentus sudaro R1 ir C, o R2 veikia kaip ištraukimo rezistoriai, kad išvesties įjungimo įtampa būtų.
Kaip apskaičiuoti R1
Rezistorius R1 turi būti apskaičiuotas, kad būtų užtikrinta, jog R1 apibrėžta apkrovos linija važiuoja per prietaiso charakteristikas neigiamo pasipriešinimo srityje, ty dešinės smailės taško pusės, bet į kairę slėnio taško pusę, kaip nurodyta 7 pav.
Jei krovinio linija negali kirsti dešinės smailės taško pusės, jungties įtaisas negali paleisti.
R1 formulę, kuri garantuoja įjungimo sąlygą, galima nustatyti, kai atsižvelgsime į smailės tašką, kur IR1 = IP ir VE = VP. Lygtis IR1 = IP atrodo logiška, nes kondensatoriaus įkrovimo srovė šiuo metu yra lygi nuliui. Reiškia, kondensatorius šiame konkrečiame taške per įkrovimą pereina į iškrovos būseną.
Dėl šios sąlygos galime parašyti:
Arba, norint garantuoti visišką SCR išjungimą:
R1> (V - Vv) / Iv
Tai reiškia, kad rezistoriaus R1 pasirinkimo diapazonas turi būti išreikštas taip, kaip nurodyta toliau:
(V - Vv) / Iv
Kaip apskaičiuoti R2
Rezistorius R2 turi būti pakankamai mažas, kad būtų užtikrinta, kad SCR neteisingai nesukelia įtampos VR2 visoje R2, kai IE Am 0 Amp. Tam VR2 turi būti apskaičiuojamas pagal šią formulę:
VR2 ≅ R2V / (R2 + RBB) (kai IE ≅ 0)
Kondensatorius pateikia laiko uždelsimą tarp paleidimo impulsų ir nustato kiekvieno impulso ilgį.
Kaip apskaičiuoti C
Remiantis toliau pateiktu paveikslu, kai tik grandinė bus maitinama, įtampa VE, lygi VC, pradės krauti kondensatorių link įtampos VV per laiko konstantą τ = R1C.
8 paveikslas
Bendroji lygtis, nustatanti C įkrovimo periodą UJT tinkle, yra:
vc = Vv + (V - Vv) (1 - yra-t / R1C)
Atlikdami ankstesnius skaičiavimus, mes jau žinome R2 svyravimus aukščiau nurodytu kondensatoriaus įkrovimo laikotarpiu. Dabar, kai vc = vE = Vp, UJT prietaisas pateks į įjungimo būseną, dėl ko kondensatorius išsikraus per RB1 ir R2, kurio greitis priklauso nuo laiko konstantos:
τ = (RB1 + R2) C
Ši lygtis gali būti naudojama apskaičiuojant iškrovimo laiką, kai
vc = vE
tu ≅ Vpe -t / (RB1 + R2) C
Ši lygtis tapo šiek tiek sudėtinga dėl RB1, kuri sumažėja verte, kai emiterio srovė didėja, kartu su kitais grandinės aspektais, tokiais kaip R1 ir V, kurie taip pat turi įtakos C išleidimo greičiui.
Nepaisant to, jei kalbėsime apie ekvivalentinę grandinę, pateiktą aukščiau # 8 (b) paveiksle, paprastai R1 ir RB2 vertės gali būti tokios, kad Rév gali šiek tiek paveikti Thévenin tinklą konfigūracijai aplink kondensatorių C, RB2 rezistoriai. Nors įtampa V atrodo gana didelė, varžos daliklis, padedantis Thévenin įtampai, paprastai gali būti nepastebėtas ir pašalintas, kaip parodyta žemiau pateiktoje sumažinto ekvivalento diagramoje:
Todėl aukščiau pateikta supaprastinta versija padeda mums gauti tokią kondensatoriaus C iškrovos fazės lygtį, kai VR2 yra didžiausias.
VR2 ≅ R2 (Vp - 0,7) / R2 + RB1
Norėdami gauti daugiau taikymo grandinių, taip pat galite žr. šį straipsnį
Pora: Mini siųstuvo-imtuvo grandinė Kitas: PIR apsaugos nuo įsilaužimo grandinė
