O Transistor de Unijunção (UJT)

Transistor de unijunção: Embora um transistor unijunction não seja um tiristor, este dispositivo pode acionar tiristores maiores com um pulso na base B1. Um transistor de unijunção é composto por uma barra de silício do tipo N tendo uma conexão do tipo P no meio. Veja a Figura (a). As conexões nas extremidades da barra são conhecidas como bases B1 e B2; o ponto médio do tipo P é o emissor. Com o emissor desconectado, a resistência total R _BBO , um item de folha de dados, é a soma de R _B1 e R _B2 conforme mostrado na Figura (b). R _BBO varia de 4-12 kΩ para diferentes tipos de dispositivos. A razão de impasse intrínseca η é a razão de R _B1 para R _BBO . Ele varia de 0,4 a 0,8 para dispositivos diferentes. O símbolo esquemático é a Figura (c)



Transistor de unijunção:(a) Construção, (b) Modelo, (c) Símbolo

A curva característica de corrente vs tensão do emissor Unijunction (Figura (a) abaixo) mostra que como V _E aumenta, atual I _E aumenta I _P no ponto de pico. Além do ponto de pico, a corrente aumenta à medida que a tensão diminui na região de resistência negativa. A tensão atinge um mínimo no ponto de vale. A resistência de R _B1 , a resistência à saturação é mais baixa no ponto do vale.

I _P e eu _V , são parâmetros de folha de dados; Para um 2n2647, I _P e eu _V são 2µA e 4mA, respectivamente. [AMS] VP é a queda de tensão em RB1 mais uma queda de diodo de 0,7 V; veja a Figura (b) abaixo. VV é estimado em aproximadamente 10% de V _BB .



Transistor de unijunção:(a) curva característica do emissor, (b) modelo para VP.

O oscilador de relaxamento é uma aplicação do oscilador de unijunção. R _E cobra C _E até o ponto de pico. O terminal emissor de unijunction não tem efeito no capacitor até que este ponto seja alcançado. Uma vez que a tensão do capacitor, V _E , atinge o ponto de tensão de pico V _P , a resistência E-B1 de base1 de emissor inferior descarrega rapidamente o capacitor. Assim que o capacitor descarregar abaixo do ponto de vale V _V , a resistência E-RB1 volta para alta resistência e o capacitor fica livre para carregar novamente.



Oscilador e formas de onda de relaxamento do transistor de unijunção. Oscilador impulsiona o SCR.

Durante a descarga do capacitor através da resistência de saturação E-B1, um pulso pode ser visto nos resistores de carga B1 e B2 externos, Figura acima. O resistor de carga em B1 precisa ser baixo para não afetar o tempo de descarga. O resistor externo em B2 é opcional. Ele pode ser substituído por um curto-circuito. A frequência aproximada é dada por 1 / f =T =RC. Uma expressão mais precisa para frequência é fornecida na Figura acima.

O resistor de carga R _E deve estar dentro de certos limites. Deve ser pequeno o suficiente para permitir que eu _P para fluir com base no V _BB forneça menos V _P . Deve ser grande o suficiente para fornecer I _V baseado no V _BB forneça menos V _V . [MHW] As equações e um exemplo para um 2n2647:



Transistor Unijunção Programável (PUT): Embora o transistor de unijunção seja listado como obsoleto (leia-se caro se for obtido), o transistor de unijunção programável está vivo e bem. É barato e está em produção. Embora tenha uma função semelhante ao transistor unijunction, o PUT é um tiristor de três terminais. O PUT compartilha a estrutura de quatro camadas típica dos tiristores mostrada na Figura abaixo. Observe que a porta, uma camada do tipo N próxima ao ânodo, é conhecida como “porta do ânodo”. Além disso, o condutor do portão no símbolo esquemático é anexado à extremidade do ânodo do símbolo.



Transistor de unijunção programável:curva característica, construção interna, símbolo esquemático.

A curva característica para o transistor de unijunção programável na Figura acima é semelhante à do transistor de unijunção. Este é um gráfico da corrente anódica I _A versus tensão anódica V _A . A tensão do cabo da porta define, programas, a tensão de pico do ânodo V _P . À medida que a corrente do ânodo aumenta, a tensão aumenta até o ponto de pico. Depois disso, o aumento da corrente resulta na diminuição da tensão, até o ponto de vale.

O equivalente PUT do transistor unijunction é mostrado na Figura abaixo. Os resistores PUT externos R1 e R2 substituem os resistores internos R _B1 do transistor unijunction e R _B2 , respectivamente. Esses resistores permitem o cálculo da relação de afastamento intrínseca η.



equivalente PUT do transistor de unijunção



A figura abaixo mostra a versão PUT do oscilador de relaxamento unijunction. O resistor R carrega o capacitor até o ponto de pico, então a condução pesada move o ponto de operação para baixo da inclinação da resistência negativa até o ponto de vale. Um pico de corrente flui através do cátodo durante a descarga do capacitor, desenvolvendo um pico de tensão nos resistores do cátodo. Após a descarga do capacitor, o ponto operacional é redefinido para a inclinação até o ponto de pico.



oscilador de relaxamento PUT



Problema: Qual é a faixa de valores adequados para R na Figura acima, um oscilador de relaxamento? O resistor de carga deve ser pequeno o suficiente para fornecer corrente suficiente para elevar o ânodo a V _P o ponto de pico durante o carregamento do capacitor. Uma vez V _P é alcançado, a tensão do ânodo diminui à medida que a corrente aumenta (resistência negativa), o que move o ponto de operação para o vale. É função do capacitor fornecer a corrente de vale I _V . Uma vez que é descarregado, o ponto operacional é redefinido para a inclinação ascendente para o ponto de pico. O resistor deve ser grande o suficiente para que nunca forneça a alta corrente de vale I _P . Se o resistor de carga pudesse fornecer tanta corrente, o resistor forneceria a corrente de vale depois que o capacitor fosse descarregado e o ponto de operação nunca voltaria para a condição de alta resistência à esquerda do ponto de pico.

Selecionamos o mesmo V _BB =10V usado para o exemplo de transistor unijunction. Selecionamos os valores de R1 e R2 de forma que η seja cerca de 2/3. Calculamos η e VS. O equivalente paralelo de R1, R2 é R _G , que é usado apenas para fazer seleções na Tabela a seguir. Junto com V _S =10, o valor mais próximo de nosso 6,3, encontramos V _T =0,6 V e calcula V _P .



Também encontramos eu _P e eu _V , as correntes de pico e vale, respectivamente na Tabela. Ainda precisamos de V _V , a tensão do vale. Usamos 10% de V _BB =1V, no exemplo de unijunção anterior. Consultando a folha de dados, encontramos a tensão direta V _F =0,8 V em I _F =50mA. A corrente do vale I _V =70µA é muito menor que I _F =50mA. Portanto, V _V deve ser menor que V _F =0,8 V. Quanto menos? Para estar seguro, definimos V _V =0V. Isso aumentará um pouco o limite inferior da faixa do resistor.



A escolha de R> 143k garante que o ponto de operação pode reiniciar a partir do ponto de vale após as descargas do capacitor. R <755k permite carregar até V _P no ponto de pico.

Parâmetros PUT 2n6027 selecionados, adaptados da folha de dados 2n6027. [ON1]
Parâmetro Condições 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 =10V, R _G =1 Meg-1.252.0 V _S =10V, R _G =10k-4.05.0 I _V µA V _S =10V, R _G =1 Meg-1850 V _S =10V, R _G =10k70150- V _S =10V, R _G =200Ω1500-- V _F I _F =50mA-0,81,5 V
A figura abaixo mostra o oscilador de relaxação PUT com os valores finais do resistor. Uma aplicação prática de um PUT acionando um SCR também é mostrada. Este circuito precisa de um V _BB alimentação não filtrada (não mostrada) dividida abaixo do retificador de ponte para redefinir o oscilador de relaxação após cada cruzamento de potência zero. O resistor variável deve ter um resistor mínimo em série com ele para evitar que uma configuração de potenciômetro baixo fique suspensa no ponto de vale.



PUT oscilador de relaxamento com valores de componentes. PUT impulsiona o dimmer da lâmpada SCR.

Os circuitos de temporização PUT são considerados utilizáveis ​​a 10 kHz. Se uma rampa linear for necessária em vez de uma rampa exponencial, substitua o resistor de carga por uma fonte de corrente constante, como um diodo de corrente constante baseado em FET. Um PUT substituto pode ser construído a partir de um transistor de silício PNP e NPN omitindo a porta catódica e usando a porta anódica.

REVER:

• Um transistor de unijunção consiste em duas bases (B1, B2) conectadas a uma barra resistiva de silício e um emissor no centro. A junção E-B1 tem propriedades de resistência negativas; ele pode alternar entre alta e baixa resistência.
• Um PUT (transistor unijunção programável) é um tiristor de 4 camadas e 3 terminais que atua como um transistor unijunção. Uma rede de resistores externos “programa” η.
• A razão de impasse intrínseca é η =R1 / (R1 + R2) para um PUT; substituto R _B1 e R _B2 , respectivamente, para um transistor de unijunção. A tensão de disparo é determinada por η.
• Transistores de unijunção e transistores de unijunção programáveis ​​são aplicados a osciladores, circuitos de temporização e disparo por tiristor.

PLANILHA RELACIONADA:

• Planilha de tiristores