Unijunction tranzistorių veikimas, charakteristikos ir taikymas
2026-05-29 728

Unijunction Transistor (UJT) yra paprastas puslaidininkinis įtaisas, padedantis grandinei sukurti aštrius trigerio impulsus.Dažnai tai pamatysite laiko grandinėse, impulsų generatoriuose, SCR paleidimo grandinėse ir pagrindinėse galios valdymo programose.Skirtingai nuo BJT, UJT daugiausia nenaudojamas stiprinimui.Jo pagrindinė užduotis yra greitai persijungti, kai emiterio įtampa pasiekia tam tikrą lygį.Šiame straipsnyje sužinosite, kaip veikia UJT, kuo naudingas 2N2646 UJT, kaip atrodo jo neigiamas pasipriešinimas ir kaip jis naudojamas praktinėse grandinėse.

Katalogas

1 pav. UJT simbolis ir vidinė struktūra

Unijunction tranzistoriaus veikimo principas

Unijunction tranzistorius, arba UJT, yra paprastas perjungimo įrenginys su trimis gnybtais: skleidėjas, B1, ir B2.Emiteris valdo perjungimo veiksmą, o B1 ir B2 sudaro du pagrindinius gnybtus.UJT viduje an N tipo silicio juosta yra prijungtas tarp B1 ir B2, ir a P tipo emiteris yra prijungtas prie vienos juostos pusės.Kadangi jis turi tik vieną PN sandūrą, jis vadinamas a sujungimo tranzistorius.

Kai įtampa yra tarp B2 ir B1, maža srovė teka per N tipo strypą ir sukuria vidinę įtampą.Iš pradžių emiteris lieka IŠJUNGTAS, nes jo sandūra dar nėra nukreipta į priekį.Didėjant emiterio įtampai, ji galiausiai pasiekia lygį, kurį nustato vidinis atstumo koeficientas.Kai tai atsitiks, emiterio jungtis tampa nukreipta į priekį, UJT pasipriešinimas greitai sumažėja, o srovė daugiausia teka iš emiterio į B1.

Dėl šio staigaus didelio atsparumo pasikeitimo į mažą pasipriešinimą UJT yra naudingas kaip paleidimo įtaisas.Įsijungęs jis gali sukelti staigų impulsą, todėl dažniausiai naudojamas laiko nustatymo, perjungimo ir paleidimo grandinėse.

2N2646 Unijunction tranzistorius

2N2646 yra įprastas tipas Unijunction tranzistorius (UJT).2N2646 dažniausiai naudojamas paprastose grandinėse, kurioms reikia greito paleidimo impulso.Jį galite rasti laiko grandinėse, impulsų generatoriaus grandinėse ir pagrindinėse perjungimo grandinėse.Jis nėra skirtas didelės galios naudojimui, bet gerai veikia mažos galios elektroninėse grandinėse.

2N2646 turi tris kaiščius: emiterį, B1 ir B2.Emiteris kontroliuoja, kada tranzistorius įsijungia.B1 yra bazinis gnybtas, kuriame teka didžioji dalis srovės, kai įrenginys įjungtas.B2 yra kitas bazinis gnybtas, naudojamas vidinei įtampai nustatyti UJT viduje.

2 pav. 2N2646 Unijunction tranzistorius

Parametras	2N2646 Vertė
Įrenginio tipas	Unijunction Tranzistorius
Pakuotės tipas	TO-18 metalinė skardinė
Maksimalus tarpbazinis įtampa	35 V
Maksimalus skleidėjas srovė	50 mA
Galios išsklaidymas	300 mW
Esminis atotrūkis santykis	nuo 0,56 iki 0,75
Tarpbazinis atsparumas	nuo 4 kΩ iki 10 kΩ
Darbinė temperatūra	-65°C iki +125°C

Neigiamas pasipriešinimo elgesys UJT

A UJT rodo neigiamas pasipriešinimas jam pasiekus piko tašką.Šiuo metu įrenginys neveikia kaip įprastas rezistorius.Vietoj to, kad įtampa ir srovė didėtų kartu, emiterio srovė greitai pakyla, o emiterio įtampa krenta.

Taip atsitinka nuo to laiko, kai emiteris pradeda švirkšti krūvininkus į vidinę UJT juostą.Dėl šių krūvininkų srovei lengviau pereiti kelią link B1.Dėl to vidinė varža staiga sumažėja, o srovė greitai didėja.

3 pav. Neigiamo pasipriešinimo regionas UJT

Neigiamo pasipriešinimo sritis tęsiasi tol, kol UJT pasiekia slėnio tašką.Slėnio taškas žymi šio staigaus perjungimo veiksmo pabaigą.Po to UJT elgiasi kaip įprastas laidus įrenginys.

Šis elgesys padeda UJT sukurti aštrų pulsą.Šis staigus pulsas yra priežastis, dėl kurios UJT yra naudingi nustatant laiko ir paleidimo grandines.

UJT charakteristikų kreivė

UJT charakteristikų kreivė rodo ryšį tarp emiterio įtampos ir emiterio srovės.Šis grafikas padeda suprasti, kaip veikiant UJT būsena IŠJUNGTA į ĮJUNGTA.

4 pav. UJT charakteristikų kreivė

Atjungimo sritis: Šioje srityje UJT lieka IŠJUNGTAS, nes emiterio įtampa vis dar per žema laidumui pradėti.Per emiterį teka tik labai maža nuotėkio srovė.

Piko taškas: Tai yra UJT pradžios taškas.Šiuo metu emiterio jungtis pradeda laidi, o UJT pradeda ĮJUNGTI.

Neigiamo pasipriešinimo sritis: Po piko taško emiterio srovė greitai didėja, o emiterio įtampa mažėja.Tai atsitinka, kai vidinis UJT pasipriešinimas staiga sumažėja.

Slėnio taškas: Šis taškas žymi neigiamo pasipriešinimo srities pabaigą.Po slėnio taško UJT gali lengviau likti ĮJUNGTA, negrįždamas į IŠJUNGTA būseną.

Sodrumo sritis: Šiame regione UJT veikia kaip įprastas laidus įrenginys.Ir emiterio įtampa, ir emiterio srovė vėl normaliai didėja.

UJT atsipalaidavimo osciliatoriaus veikimas

A UJT atsipalaidavimo osciliatorius generuoja nenutrūkstamą impulsų seriją pakartotinai įkraudamas ir iškraudamas kondensatorių.Įjungus maitinimą, kondensatorius pradeda krautis per rezistorių, todėl jo įtampa palaipsniui didėja.Kai kondensatoriaus įtampa pasiekia UJT paleidimo lygį, UJT staiga įsijungia ir kondensatoriui suteikia mažos varžos kelią.

Kai UJT įsijungia, kondensatorius greitai išsikrauna per UJT ir B1 gnybtą.Šis greitas iškrovimas sukuria aštrų išėjimo impulsą.Kondensatoriaus įtampai nukritus, UJT nebegali likti laidumo ir vėl išsijungia.

Kai UJT išsijungia, kondensatorius vėl pradeda krauti per rezistorių.Tada tas pats įkrovimo ir iškrovimo procesas kartojasi nuolat, sukuriant reguliarių impulsų seriją.Šis pasikartojantis ciklas yra žinomas kaip atsipalaidavimo virpesiai.

5 pav. UJT atsipalaidavimo osciliatoriaus grandinė

Pjūklo bangos forma UJT grandinėse

UJT atsipalaidavimo osciliatorius sukuria dvi svarbias bangos formas: a pjūklo danties bangos forma per kondensatorių ir a trigerio impulso bangos forma prie išėjimo.Šios bangos formos susidaro dėl pakartotinio kondensatoriaus įkrovimo ir staigaus iškrovimo.

6 pav. Pjūklo bangos forma UJT grandinėje

Kondensatoriaus įtampa sudaro pjūklo bangos formą.Įkraunant kondensatorių, įtampa palaipsniui didėja.Kai UJT pasiekia suveikimo tašką, kondensatorius greitai išsikrauna, todėl įtampa smarkiai sumažėja.Šis pasikartojantis kilimo ir kritimo modelis sukuria pjūklo danties formą.

Tuo pačiu metu B1 gnybte pasirodo impulso signalo forma.Kiekvieną kartą, kai UJT įsijungia, generuojamas trumpas impulsas.Šie impulsai atsiranda reguliariais intervalais ir gali būti naudojami kitiems elektroniniams prietaisams įjungti.

Stebėdami šias bangų formas osciloskopu, galite aiškiai matyti UJT laiko veiksmą ir tai, kaip jis lėtą įkrovimo procesą paverčia aštrių išvesties impulsų serija.

UJT grandinės veikimas ir laikas

UJT grandinės veikimas priklauso nuo UJT charakteristikų ir jo veikimo sąlygų.Tokie veiksniai, kaip maitinimo įtampa, vidinis atstumo koeficientas, darbinė temperatūra ir galios išsklaidymas, gali turėti įtakos suveikimo veikimui ir laiko tikslumui.Žemiau esančioje lentelėje pateikiami pagrindiniai UJT grandinės veikimo veiksniai:

Parametras	Tipiškas diapazonas	Poveikis UJT veiklai
Svyravimas Dažnis	Nuo 1 Hz iki 100 kHz	Nustato kaip dažnai generuojami trigeriniai impulsai
Dažnis Stabilumas	nuo ±2 % iki ±10 %	Įtakoja impulsų laiko nuoseklumas
Laikas Tikslumas	nuo ±1 % iki ±10 %	Įtakos delsos ir laiko grandinių tikslumas
Trigerio impulsas Plotis	Keli µs iki kelios ms	Nustato išėjimo impulso trukmė
Tiekimas Įtampa	Nuo 5 V iki 30 V	Įtakoja suveikimo taškas ir veikimo diapazonas
Galia Išsklaidymas	Mažiau nei 300 mW	Turi likti saugios eksploatacijos ribose
Veikiantis Temperatūra	-65°C iki +125°C	Gali daryti įtaką suveikimo charakteristikos ir nuotėkio srovė

UJT SCR paleidimo grandinė

A UJT SCR paleidimo grandinė naudoja UJT, kad generuotų trumpą impulsą SCR vartams.Įkraunant kondensatorių, jo įtampa palaipsniui didėja.Kai įtampa pasiekia UJT trigerio lygį, UJT įsijungia ir generuoja impulsą prie B1 gnybto.

7 pav. UJT SCR paleidimo grandinė

Šis impulsas taikomas SCR vartams, todėl SCR įsijungia.Impulso laikas nustato, kada SCR pradeda veikti kintamosios srovės ciklo metu.Šis metodas, vadinamas fazės paleidimas, leidžia valdyti kroviniui tiekiamą galią.

Lempos reguliatoriaus grandinė naudojant UJT ir SCR

A lempos reguliatoriaus grandinė naudojant UJT ir SCR valdo kintamosios srovės lempos ryškumą keisdamas, kai SCR įsijungia per kiekvieną kintamosios srovės ciklą.UJT valdo paleidimo laiką, o SCR valdo lempai tiekiamą galią.

8 pav. UJT lempos reguliatoriaus grandinė

Kai UJT anksti siunčia trigerio impulsą, SCR atlieka ilgesnę kintamosios srovės ciklo dalį, todėl lempa tampa ryškesnė.Kai trigerio impulsas atidėtas, SCR veikia trumpiau, todėl lemputė tampa silpnesnė.Šis metodas vadinamas fazinio kampo valdymu.

Ryškumas reguliuojamas per grandinės RC laiko dalį.Pakeitus varžą, pasikeičia kondensatoriaus įkrovimo greitis, o tai keičia UJT suveikimo tašką.Dėl to grandinė yra naudinga paprastiems buitiniams lempų reguliatoriams ir kitoms pagrindinėms kintamosios srovės galios valdymo programoms.

UJT vs bipolinis tranzistorius (BJT)

Funkcija	UJT	BJT
Pilnas vardas	Unijunction Tranzistorius	Bipolinė sankryža Tranzistorius
Vidinė struktūra	Viena PN sankryža susidaro tarp emiterio ir N tipo strypo	Dvi PN sankryžos išdėstyti kaip NPN arba PNP
PN skaičius Sankryžos	Vienas	Du
Terminalų skaičius	Skleidėjas (E), 1 bazė (B1), 2 bazė (B2)	Skleidėjas (E), bazė (B), kolektorius (C)
Veikimo principas	Suveikė, kai emiterio įtampa pasiekia tam tikrą lygį	Valdomas baze srovė
Pagrindinė funkcija	Trigerio impulsas generacija ir laikas	Signalo stiprinimas ir perjungimas
Dabartinis pelnas	Nėra srovės padidėjimo	Suteikia srovės stiprinimą (β arba hFE)
Įtampos padidėjimas	Neskirta įtampos padidėjimas	Gali suteikti įtampą įgyti
Neigiamas pasipriešinimas Būdingas	Taip, eksponatai neigiamo pasipriešinimo sritis	Jokio neigiamo pasipriešinimo elgesys
Stiprinimas Galimybė	Netinka stiprinimas	Plačiai naudojamas stiprinimas
Perjungimo greitis	Greitas paleidimas veiksmas	Greitas perjungimas, priklausomai nuo įrenginio tipo
Trigerio impulsas Karta	Puikiai tinka generuoja aštrius impulsus	Reikalingas papildomas impulsų generavimo grandinė
Osciliatorius Programos	Dažniausiai naudojamas atsipalaidavimo osciliatoriai	Naudojamas daugelyje generatorių tipai, įskaitant RC ir LC osciliatorius
Galios valdymas	Paprastai naudojamas mažos galios grandinės	Galima įsigyti mažos galios ir didelės galios versijos
Įvesties valdymo metodas	Valdomas emiterio paleidimo įtampa	Valdomas baze srovė
Bendrosios programos	SCR paleidimas, laiko grandinės, impulsų generatoriai, atsipalaidavimo osciliatoriai	Stiprintuvai, jungikliai, loginės grandinės, reguliatoriai, osciliatoriai
Grandinės sudėtingumas	Paprastas laikas ir paleidimo grandinės	Palaiko platesnį grandinės funkcijų diapazonas
Tipiški įrenginiai	2N2646, 2N4870	BC547, 2N2222, BC557, PATARIMAS122

UJT dizaino ir maketavimo patarimų rekomendacijos

Naudokite stabilaus laiko komponentus: Naudokite gerus rezistorius ir kondensatorius, nes jie turi įtakos UJT laikui.Metalo plėvelės rezistoriai ir plėvelės kondensatoriai yra geresni stabiliam darbui.

Laikykite žemą maitinimo šaltinio triukšmą: šalia grandinės pridėkite atjungimo kondensatorių.Tai padeda išlaikyti švarią maitinimo įtampą ir sumažina nepageidaujamą suveikimą.

Naudokite tinkamą įžeminimą: Įžeminimo jungtys turi būti trumpos ir švarios.Prastas įžeminimas gali sukelti triukšmą ir nestabilų veikimą.

Padėkite dalis arti UJT: Padėkite laiko rezistorių ir kondensatorių šalia UJT.Trumpos jungtys padeda sumažinti triukšmą.

Atsargiai nubrėžkite PCB pėdsakus: UJT signalo pėdsakus laikykite toliau nuo aukštos įtampos ar didelės srovės pėdsakų.Tai padeda išvengti trukdžių.

Venkite bendrų klaidų: Venkite prastos kokybės dalių, ilgų laidų, trūkstamų filtro kondensatorių ir neviršykite UJT įtampos ar srovės normų.