單式晶體管應(yīng)用
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2025-02-24 17:10:57 | 392 次閱讀
像二極管一樣,單次晶體管是由單獨的P型和N型半導(dǎo)體材料構(gòu)建的,該材料在該設(shè)備的主導(dǎo)電N型通道內(nèi)形成單個(因此其名稱Uni-gunction)PN連接。
盡管單次晶體管具有晶體管的名稱,但其開關(guān)特性與傳統(tǒng)的雙極或場效應(yīng)晶體管的開關(guān)特性截然不同,因為它不能用于放大信號,而是用作開關(guān)的開關(guān)晶體管。 UJT的單向電導(dǎo)率和負阻抗特性在故障過程中更像是可變的電壓分離器。
與N通道FET一樣,UJT由單個實心N型半導(dǎo)體材料組成,形成主要電流攜帶通道,其兩個外部連接標記為堿基2( B 2 )和堿基1( B 1 )。第三個連接令人困惑地標記為發(fā)射極( E )沿通道。發(fā)射極端子由指向從p型發(fā)射極到N型基底的箭頭表示。
通過將P型材料融合到N型硅通道中,形成了晶體管的發(fā)射器校正PN連接。但是,還可以使用帶有N型發(fā)射極終端的P通道UJT,但很少使用。
發(fā)射器連接位于通道沿著頻道的位置,因此比B 1更接近端子B 2。在UJT符號中使用箭頭,該符號指向底座,表明發(fā)射極端子為正,而硅條為負材料。下面顯示了UJT的符號,結(jié)構(gòu)和等效電路。 晶體管符號和構(gòu)造
那么它如何工作?從上面的等效電路中可以看出,N型通道基本上由兩個電阻R B2和R B1組成,串聯(lián)具有等效(理想)二極管,D代表連接到其中心點的PN連接。在制造過程中,此發(fā)射極PN連接處沿歐姆通道固定在適當(dāng)?shù)奈恢?,因此無法更改。
電阻R B1在發(fā)射極, E和末端B 1之間給出,而在發(fā)射極,E和末端B 2之間給出了電阻R B2。由于PN連接的物理位置比B 1更接近端子B 2 ,因此R B2的電阻值小于R B1。
硅條的總電阻(其歐姆電阻)將取決于半導(dǎo)體的實際摻雜水平以及N型硅通道的物理尺寸,但可以用R BB表示。如果用歐姆表測量,對于最常見的UJT(例如2N1671、2N2646或2N2647),這種靜態(tài)電阻通常會在大約4kΩ和10kΩ之間進行測量。
這兩個系列電阻在單式晶體管的兩個基本端子之間產(chǎn)生電壓分離器網(wǎng)絡(luò),并且由于該通道從B 2延伸到B 1,當(dāng)整個設(shè)備上施加電壓時,沿通道的任何點的電勢將在與終端B 2和B 1之間的位置比例。因此,電壓梯度的水平取決于電源電壓的量。
當(dāng)在電路中使用時,端子B 1連接到地面,并用作設(shè)備的輸入。假設(shè)在B 2和B 1之間的UJT上施加了電壓V BB,以使B 2相對于B 1偏置陽性。使用零發(fā)射器輸入后,電阻電壓分隔器的R B1 (較低電阻)開發(fā)的電壓可以計算為:

對于單次晶體管,上面顯示的R B1與R BB的電阻比稱為固有的對峙比率,并給出了希臘符號:η(ETA)。最常見的UJT的典型標準值范圍為0.5至0.8。
如果小于電阻跨電壓發(fā)育的電壓小的小正輸入電壓現(xiàn)在將R B1( ηVBB )應(yīng)用于發(fā)射極輸入端子,則二極管PN連接處是反向偏置的,因此提供了很高的阻抗,并且設(shè)備不具有執(zhí)行。 UJT切換為“關(guān)閉”,電流流量為零。
但是,當(dāng)發(fā)射極輸入電壓增加并變得大于V RB1(或ηvbb + 0.7V,其中0.7V等于pn連接二極管伏特降低)pn連接變?yōu)檎蚱?,單次晶體管開始進行。結(jié)果是發(fā)射極電流現(xiàn)在從發(fā)射極端流到基本區(qū)域。
流入堿基的附加發(fā)射極電流的影響減少了發(fā)射極連接和B 1端子之間通道的電阻部分。R B1電阻對非常低的值的值的降低意味著發(fā)射極連接變得更加向前偏置,從而導(dǎo)致較大的電流流量。這種影響導(dǎo)致發(fā)射極終端的負電阻。
同樣,如果在發(fā)射極和B 1端子之間應(yīng)用的輸入電壓降低至低于分解的值,則R B1的電阻值將增加到高值。然后,可以將單次晶體管視為電壓故障設(shè)備。
因此,我們可以看到R B1提出的電阻是可變的,并且取決于發(fā)射極電流的值,即。然后,將發(fā)射器與B 1相關(guān)的向前偏置會導(dǎo)致更多的電流流動,從而降低了發(fā)射極, E和B 1之間的電阻。
換句話說,流入UJT發(fā)射極的流動會導(dǎo)致R B1的電阻值降低,并且橫跨其電壓下降,V RB1也必須減小,從而使更多的電流產(chǎn)生負電阻條件。
晶體管晶體管應(yīng)用程序
現(xiàn)在我們知道了一個直流晶體管的工作原理,它們可以使用什么。直晶晶體管的最常見應(yīng)用是作為SCR和TRIACS的觸發(fā)設(shè)備,但其他UJT應(yīng)用程序包括鋸齒發(fā)電機,簡單振蕩器,相位控制和正時電路。所有UJT電路中最簡單的是產(chǎn)生非鼻腔波形的松弛振蕩器。
在基本且典型的UJT松弛振蕩器電路中,直流晶體管的發(fā)射極端子連接到連接電阻器和電容器的連接連接,RC電路如下所示。 晶體管松弛振蕩器
當(dāng)首先應(yīng)用電壓(VS)時,單次晶體管是“關(guān)閉”,電容器C1已完全放電,但開始通過電阻R3呈指數(shù)式充電。當(dāng)UJT的發(fā)射極連接到電容器時,當(dāng)電容器跨電容器的電壓VC變得大于二極管伏特滴值時,PN連接的行為作為正常二極管并變得向前偏置,從而使UJT觸發(fā)UJT進入傳導(dǎo)。單式晶體管是“ ON”。在這一點上,隨著發(fā)射極進入較低的阻抗狀態(tài),發(fā)射器到B1阻抗會崩潰,而發(fā)射極流經(jīng)R1的流動流動。
由于電阻R1的歐姆值非常低,因此電容器通過UJT迅速排出,并且在R1上出現(xiàn)了快速上升的電壓脈沖。同樣,由于電容器通過UJT的放電比通過電阻R3充電更快,因此由于電容器通過低電阻UJT排放的電容時間,放電時間比充電時間少得多。
當(dāng)電容器的電壓降低到PN連接點( V OFF )的固定點以下時,UJT關(guān)閉了“關(guān)閉”,并且電流沒有流入發(fā)射器連接處,因此電容器再次通過電阻R3 充電,并且此充電和放電過程在有電源電壓的情況下,V ON和V OFF之間會不斷重復(fù)進行?! JT振蕩器波形
然后,我們可以看到,單式振蕩器不斷切換“ ON”和“ OFF”,而無需任何反饋。振蕩器的操作頻率與電容性R3的值直接影響與電容器C1和η值串聯(lián)。從base1( b1 )端子產(chǎn)生的輸出脈沖形狀是鋸齒波形的端子,并且為了調(diào)節(jié)時間段,您只需更改電阻的歐姆值,R3,因為它設(shè)置了為電容器充電的RC時間常數(shù)。
鋸齒波形的時間段將作為充電時間加上電容器的放電時間。與較大的RC充電時間相比,由于放電時間, τ1通常非常短, τ2振蕩時間或多或少等同于T?τ2 。因此,振蕩的頻率由?= 1/t給出。
UJT振蕩器示例NO1
2N2646單式晶體管的數(shù)據(jù)表使內(nèi)在的對峙比率為0.65。如果使用100NF電容器來生成正時脈沖,請計算產(chǎn)生100Hz的振蕩頻率所需的時序電阻器?! ?。定時期為:
然后,在此簡單示例中所需的充電電阻值的值計算為95.3kΩ至最近的優(yōu)選值。但是,UJT松弛振蕩器需要某些條件才能正確操作,因為R3的電阻值太大或太小。
例如,如果R3的值太大,則(Megohms)電容器可能無法充分充電以觸發(fā)單艙??發(fā)射器進行傳導(dǎo),但也必須足夠大,以確保一旦電容器排放到電容器,UJT切換為“ OFF”在下部扳機電壓下方。
同樣,如果R3的值太小(幾百個歐姆),一旦觸發(fā)流入發(fā)射極端端子的電流可能足夠大,可以將設(shè)備驅(qū)動到其飽和區(qū)域,從而完全阻止其完全“關(guān)閉”。無論哪種方式,直振蕩器電路都無法振蕩。
UJT速度控制電路
上面的單次晶體管電路的一種典型應(yīng)用是生成一系列脈沖來發(fā)射和控制晶閘管。通過將UJT作為相控制觸發(fā)電路與SCR或TRIAC結(jié)合使用,如圖所示,我們可以調(diào)整通用AC或DC電機的速度?! 【w管速度速度控制
使用上面的電路,我們可以通過調(diào)節(jié)流經(jīng)SCR的電流來控制通用串聯(lián)電動機(或我們想要的負載,加熱器,燈等)的速度。為了控制電動機速度,只需更改鋸齒脈沖的頻率,這是通過改變電位計的值來實現(xiàn)的。
直晶晶體管摘要
我們已經(jīng)看到,短晶體管或UJT的簡稱是一種電子半導(dǎo)體設(shè)備,它在N型(或P型)內(nèi)僅具有一個PN連接,輕度摻雜的歐姆通道。 UJT有三個終端一個標記的發(fā)射極(E)和兩個底座(B1和B2)。
在半導(dǎo)體通道的每一端附著兩個歐姆觸點B1和B2,當(dāng)發(fā)射器被稱為Interbase電阻R BB時,B1和B2之間的電阻為B1和B2之間的電阻。如果用歐姆表測量,對于最常見的UJT,這種靜態(tài)電阻通常會在約4kΩ和10kΩ之間進行測量。
R B1與R BB的比率稱為固有的對峙比率,并給出了希臘符號:η(ETA)。最常見的UJT的典型標準值范圍為0.5至0.8。
直晶晶體管是一種固態(tài)觸發(fā)裝置,可用于各種電路和應(yīng)用中,從跨跨晶體管和TRIACS的射擊到鋸齒發(fā)電機的使用中,用于相控制電路。作為簡單的放松振蕩器,它非常有用。
當(dāng)作為放松振蕩器連接時,它可以在沒有儲罐電路或復(fù)雜的RC反饋網(wǎng)絡(luò)的情況下獨立振蕩。當(dāng)以這種方式連接時,單式晶體管能夠僅通過改變單個電容器(c)或電阻器(R)的值來生成一系列變化持續(xù)時間的脈沖。
通常可用的單式晶體管包括2N1671、2N2646、2N2647等,其中2N2646是最受歡迎的UJT,用于脈沖和鋸齒生成器以及時間延遲電路??捎玫钠渌愋偷闹本Ьw管設(shè)備稱為可編程UJT,可以通過外部電阻設(shè)置其開關(guān)參數(shù)。最常見的可編程單晶體管是2N6027和2N6028。
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