El transistor de unión única (UJT)

Transistor de unión única: Aunque un transistor de unión única no es un tiristor, este dispositivo puede activar tiristores más grandes con un pulso en la base B1. Un transistor de unión única está compuesto por una barra de silicio tipo N que tiene una conexión tipo P en el medio. Vea la Figura (a). Las conexiones en los extremos de la barra se conocen como bases B1 y B2; el punto medio de tipo P es el emisor. Con el emisor desconectado, la resistencia total R _BBO , un elemento de la hoja de datos, es la suma de R _B1 y R _B2 como se muestra en la Figura (b). R _BBO oscila entre 4 y 12 kΩ para diferentes tipos de dispositivos. La relación de separación intrínseca η es la relación de R _B1 a R _BBO . Varía de 0,4 a 0,8 para diferentes dispositivos. El símbolo esquemático es la Figura (c)

Transistor uniunión:(a) Construcción, (b) Modelo, (c) Símbolo

La curva característica de corriente vs voltaje del emisor Unijunction (Figura (a) abajo) muestra que como V _E aumenta, la corriente I _E aumenta I _P en el punto más alto. Más allá del punto máximo, la corriente aumenta a medida que el voltaje disminuye en la región de resistencia negativa. El voltaje alcanza un mínimo en el punto del valle. La resistencia de R _B1 , la resistencia a la saturación es más baja en el punto del valle.

Yo _P y yo _V , son parámetros de la hoja de datos; Para un 2n2647, I _P y yo _V son 2µA y 4mA, respectivamente. [AMS] VP es la caída de voltaje en RB1 más una caída de diodo de 0,7 V; consulte la Figura (b) a continuación. Se estima que VV es aproximadamente el 10% de V _BB .

Transistor uniunión:(a) curva característica del emisor, (b) modelo para VP.

El oscilador de relajación es una aplicación del oscilador de unión única. R _E cargos C _E hasta el punto culminante. El terminal del emisor de unión única no tiene ningún efecto sobre el condensador hasta que se alcanza este punto. Una vez que el voltaje del capacitor, V _E , alcanza el punto de voltaje pico V _P , la resistencia inferior del emisor-base1 E-B1 descarga rápidamente el condensador. Una vez que el condensador se descarga por debajo del punto de valle V _V , la resistencia del E-RB1 vuelve a ser de alta resistencia y el condensador puede volver a cargarse libremente.

Oscilador y formas de onda de relajación de transistor uniunión. El oscilador impulsa SCR.

Durante la descarga del capacitor a través de la resistencia de saturación E-B1, se puede ver un pulso en las resistencias de carga externas B1 y B2, Figura anterior. La resistencia de carga en B1 debe ser baja para no afectar el tiempo de descarga. La resistencia externa en B2 es opcional. Puede ser reemplazado por un cortocircuito. La frecuencia aproximada viene dada por 1 / f =T =RC. En la Figura anterior se proporciona una expresión más precisa para la frecuencia.

La resistencia de carga R _E debe estar dentro de ciertos límites. Debe ser lo suficientemente pequeño para permitir que I _P para fluir basado en el V _BB suministrar menos V _P . Debe ser lo suficientemente grande para suministrar I _V basado en el V _BB suministrar menos V _V . [MHW] Las ecuaciones y un ejemplo para 2n2647:

Transistor unijunción programable (PUT): Aunque el transistor de unión está catalogado como obsoleto (se lee caro si se puede obtener), el transistor de unión programable está vivo y coleando. Es económico y está en producción. Aunque cumple una función similar a la del transistor de unión única, el PUT es un tiristor de tres terminales. El PUT comparte la estructura de cuatro capas típica de los tiristores que se muestra en la Figura siguiente. Tenga en cuenta que la puerta, una capa de tipo N cerca del ánodo, se conoce como una "puerta de ánodo". Además, el cable de la puerta del símbolo esquemático está unido al extremo del ánodo del símbolo.

Transistor monounión programable:curva característica, construcción interna, símbolo esquemático.

La curva característica del transistor de unión programable en la Figura anterior es similar a la del transistor de unión. Este es un gráfico de la corriente de ánodo I _A versus voltaje de ánodo V _A . El voltaje del cable de la puerta establece, programa, el voltaje pico del ánodo V _P . A medida que aumenta la corriente del ánodo, el voltaje aumenta hasta el punto máximo. A partir de entonces, el aumento de la corriente da como resultado una disminución del voltaje, hasta el punto del valle.

El equivalente PUT del transistor de unión única se muestra en la Figura siguiente. Las resistencias PUT externas R1 y R2 reemplazan las resistencias internas del transistor de unión única R _B1 y R _B2 , respectivamente. Estas resistencias permiten el cálculo de la relación de separación intrínseca η.

PUT equivalente a un transistor de unión

La figura siguiente muestra la versión PUT del oscilador de relajación de uniones. La resistencia R carga el capacitor hasta el punto máximo, luego la conducción pesada mueve el punto de operación hacia abajo por la pendiente de resistencia negativa hasta el punto del valle. Un pico de corriente fluye a través del cátodo durante la descarga del condensador, desarrollando un pico de voltaje a través de las resistencias del cátodo. Después de la descarga del capacitor, el punto de operación vuelve a la pendiente hasta el punto máximo.

PUT oscilador de relajación

Problema: ¿Cuál es el rango de valores adecuados para R en la Figura anterior, un oscilador de relajación? La resistencia de carga debe ser lo suficientemente pequeña para suministrar suficiente corriente para elevar el ánodo a V _P el punto máximo mientras se carga el condensador. Una vez que V _P Cuando se alcanza, el voltaje del ánodo disminuye a medida que aumenta la corriente (resistencia negativa), lo que mueve el punto de operación al valle. El trabajo del capacitor es suministrar la corriente de valle I _V . Una vez que se descarga, el punto de operación vuelve a la pendiente ascendente hasta el punto máximo. La resistencia debe ser lo suficientemente grande para que nunca suministre la corriente de valle alto I _P . Si la resistencia de carga alguna vez pudiera suministrar tanta corriente, la resistencia suministraría la corriente de valle después de que se descargó el capacitor y el punto de operación nunca volvería a restablecerse a la condición de alta resistencia a la izquierda del punto máximo.

Seleccionamos el mismo V _BB =10 V utilizado para el ejemplo del transistor de unión única. Seleccionamos valores de R1 y R2 de modo que η sea aproximadamente 2/3. Calculamos η y VS. El equivalente paralelo de R1, R2 es R _G , que solo se utiliza para realizar selecciones de la Tabla siguiente. Junto con V _S =10, el valor más cercano a nuestro 6.3, encontramos V _T =0.6V y calcule V _P .

También encontramos I _P y yo _V , las corrientes pico y valle, respectivamente en la Tabla. Todavía necesitamos V _V , el voltaje del valle. Usamos el 10% de V _BB =1V, en el ejemplo anterior de uniunión. Consultando la hoja de datos, encontramos la tensión directa V _F =0.8V en I _F =50 mA. La corriente de valle I _V =70µA es mucho menos que I _F =50 mA. Por lo tanto, V _V debe ser menor que V _F =0,8V. Cuanto menos Para estar seguros, configuramos V _V =0V. Esto elevará un poco el límite inferior en el rango de la resistencia.

La elección de R> 143k garantiza que el punto de funcionamiento se pueda restablecer desde el punto de valle después de que se descargue el condensador. R <755k permite cargar hasta V _P en el punto máximo.

Parámetros PUT 2n6027 seleccionados, adaptados de la hoja de datos 2n6027. [ON1]

Parámetro Condiciones min típico max unidades V _T V V _S =10 V, R _G =1Meg0.20.71.6 V _S =10 V, R _G =10k0.20.350.6 I _P µA V _S =10 V, R _G =1Meg-1.252.0 V _S =10 V, R _G =10k-4.05.0 I _V µA V _S =10 V, R _G =1Meg-1850 V _S =10 V, R _G =10k70150- V _S =10 V, R _G =200Ω1500-- V _F Yo _F =50 mA-0,81,5 V

La siguiente figura muestra el oscilador de relajación PUT con los valores finales de la resistencia. También se muestra una aplicación práctica de un PUT que activa un SCR. Este circuito necesita un V _BB suministro sin filtrar (no mostrado) dividido desde el puente rectificador para restablecer el oscilador de relajación después de cada cruce por cero de potencia. La resistencia variable debe tener una resistencia mínima en serie con ella para evitar que una configuración de olla baja cuelgue en el punto del valle.

PUT oscilador de relajación con valores de componentes. PUT activa el atenuador de lámpara SCR.

Se dice que los circuitos de temporización PUT se pueden utilizar a 10 kHz. Si se requiere una rampa lineal en lugar de una rampa exponencial, reemplace la resistencia de carga con una fuente de corriente constante, como un diodo de corriente constante basado en FET. Se puede construir un PUT sustituto a partir de un transistor de silicio PNP y NPN omitiendo la puerta del cátodo y usando la puerta del ánodo.

REVISAR:

• Un transistor de unión única consta de dos bases (B1, B2) unidas a una barra resistiva de silicio y un emisor en el centro. La unión E-B1 tiene propiedades de resistencia negativas; puede cambiar entre alta y baja resistencia.
• Un PUT (transistor programable de unión única) es un tiristor de 3 terminales y 4 capas que actúa como un transistor de unión única. Una red de resistencias externas “programa” η.
• La relación de separación intrínseca es η =R1 / (R1 + R2) para un PUT; sustituir R _B1 y R _B2 , respectivamente, para un transistor monounión. El voltaje de disparo está determinado por η.
• Los transistores unijunción y los transistores unijunción programables se aplican a osciladores, circuitos de temporización y disparo de tiristores.

HOJA DE TRABAJO RELACIONADA:

• Hoja de trabajo de tiristores