Однопереходной транзистор. Однопереходные транзисторы: принцип работы, характеристики и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое однопереходный транзистор. Как устроен однопереходный транзистор. Каковы основные характеристики однопереходных транзисторов. Где применяются однопереходные транзисторы. Какие схемы можно построить на основе однопереходных транзисторов.

Содержание

Что представляет собой однопереходный транзистор

Однопереходный транзистор (ОПТ) — это полупроводниковый прибор с тремя выводами, имеющий один p-n переход. Он состоит из кристалла полупроводника n-типа (обычно кремния), называемого базой, с двумя омическими контактами на концах (база 1 и база 2) и областью p-типа, образующей эмиттер.

Основные особенности однопереходных транзисторов:

Наличие только одного p-n перехода (в отличие от биполярных и полевых транзисторов)
Наличие участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением на вольт-амперной характеристике
Способность переключаться между высокоомным и низкоомным состояниями
Относительно низкое быстродействие по сравнению с другими типами транзисторов

Принцип работы однопереходного транзистора

Принцип действия ОПТ основан на модуляции проводимости базы при инжекции носителей заряда из эмиттера. Рассмотрим основные режимы работы:

При отсутствии напряжения на эмиттере через базу протекает небольшой ток, создающий падение напряжения вдоль базы.
При подаче на эмиттер напряжения меньше порогового p-n переход закрыт, и через него протекает лишь небольшой обратный ток.
При достижении напряжением на эмиттере порогового значения p-n переход открывается, начинается инжекция носителей в базу. Это приводит к резкому снижению сопротивления базы.
Дальнейшее увеличение тока эмиттера вызывает еще большее снижение сопротивления базы. Возникает участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
При больших токах эмиттера сопротивление базы становится минимальным и практически не зависит от тока — наступает насыщение.

Основные характеристики однопереходных транзисторов

Ключевыми параметрами ОПТ являются:

Межбазовое сопротивление RБ1Б2 — сопротивление между выводами баз при отключенном эмиттере
Коэффициент передачи η — характеризует напряжение переключения
Напряжение включения Uвкл — минимальное напряжение на эмиттере для перехода в проводящее состояние
Ток включения Iвкл — минимальный ток эмиттера для перехода в проводящее состояние
Ток выключения Iвыкл — наименьший эмиттерный ток, удерживающий транзистор во включенном состоянии
Обратный ток эмиттера Iэо — ток утечки закрытого эмиттерного перехода

Области применения однопереходных транзисторов

Благодаря своим уникальным свойствам ОПТ нашли применение в следующих областях:

Генераторы релаксационных колебаний
Пороговые и времязадающие устройства
Делители частоты
Импульсные схемы

Схемы запуска тиристоров
Схемы фазового управления
Преобразователи напряжение-частота
Стабилизаторы напряжения

Рассмотрим некоторые базовые схемы на основе ОПТ.

Релаксационный генератор на однопереходном транзисторе

Одной из наиболее распространенных схем с использованием ОПТ является релаксационный генератор:

«`text +Vcc | R1 | C1 | +—|—+—|—+ | | | | | E | | +—+ | | | | | | | T | | | | | | GND B1 B2 GND | | R2 R3 | | GND GND «`

Принцип работы генератора:

Конденсатор C1 заряжается через резистор R1
При достижении напряжения включения ОПТ открывается
Конденсатор быстро разряжается через открытый транзистор
При снижении тока ниже тока выключения ОПТ закрывается
Процесс повторяется, формируя колебания

Частота колебаний определяется постоянной времени RC-цепи и порогом включения транзистора. Ее можно рассчитать по приближенной формуле:

f = 1 / (RC * ln(1/(1-η)))

где η — коэффициент передачи ОПТ.

Схема запуска тиристора на однопереходном транзисторе

ОПТ часто используются для формирования управляющих импульсов в схемах с тиристорами. Рассмотрим простую схему запуска:

«`text AC Input | +—+—+ | | D1 D2 | | +—+—+ | R1 | +—+—+ | | | C1 | R2 | | | GND | | | | +—+ | | | T | | | B1 B2 | | R3 R4 | | GND GND | +—-> To Thyristor Gate «`

Принцип работы схемы:

Диоды D1 и D2 выпрямляют переменное напряжение
Конденсатор C1 заряжается через R1
При достижении порога ОПТ открывается
Формируется импульс на управляющем электроде тиристора
Процесс повторяется каждый полупериод сетевого напряжения

Изменяя номинал R1, можно регулировать фазу открытия тиристора, тем самым управляя мощностью в нагрузке.

Преобразователь напряжение-частота на однопереходном транзисторе

ОПТ позволяют легко реализовать схему преобразования напряжения в частоту. Рассмотрим базовый вариант такого преобразователя:

«`text +Vcc | R1 | +—+—+ | | | | R2 | | | | Vin | +—+ | | | | C1 | | T | | | | | GND | B1 B2 | | | R3 R4 R5 | | | GND| +—-> Fout | GND «`

Принцип работы преобразователя:

Входное напряжение Vin заряжает конденсатор C1 через R2
Скорость заряда пропорциональна входному напряжению
При достижении порога ОПТ открывается

Формируется выходной импульс, C1 разряжается
Процесс повторяется, образуя последовательность импульсов

Частота выходных импульсов будет пропорциональна входному напряжению. Диапазон преобразования и линейность зависят от выбора номиналов компонентов.

Преимущества и недостатки однопереходных транзисторов

Рассмотрим основные достоинства и ограничения ОПТ:

Преимущества:

Простота конструкции и схемотехнических решений
Наличие участка с отрицательным сопротивлением
Возможность работы в ключевом режиме
Высокая помехоустойчивость
Возможность работы при высоких напряжениях

Недостатки:

Относительно низкое быстродействие
Большой разброс параметров
Сильная температурная зависимость характеристик
Необходимость в больших токах управления
Ограниченная область применения

Современные аналоги однопереходных транзисторов

С развитием полупроводниковой техники появились более совершенные приборы, способные заменить ОПТ в большинстве применений:

Программируемые однопереходные транзисторы (PUT)
Комплементарные однопереходные транзисторы (CUЈТ)
Тиристоры с управляемым включением (SUS, SBS)
Специализированные интегральные схемы таймеров (например, NE555)

Эти устройства обладают лучшими характеристиками и большей гибкостью применения, однако классические ОПТ все еще находят применение в некоторых специфических областях.

Заключение по однопереходным транзисторам

Однопереходные транзисторы представляют собой уникальный класс полупроводниковых приборов, обладающих рядом специфических свойств. Несмотря на относительно узкую область применения, они остаются востребованными в ряде специализированных задач:

Простые генераторы и таймеры
Пороговые устройства
Схемы запуска тиристоров
Преобразователи напряжение-частота

Понимание принципов работы и особенностей применения ОПТ важно для разработчиков электронной аппаратуры, так как позволяет создавать простые и надежные схемные решения для ряда специфических задач.

Однопереходные транзисторы

Однопереходный транзистор или, как его еще называют, двухбазовый диод, представляет собой трехэлектродный полупроводниковый прибор с одним р-n переходом. Структура его условно показана на рис. 1, а, условное графическое обозначение в схемах — на рис. 1, б.

Основой однопереходного транзистора является кристалл полупроводника (например, с проводимостью n-типа), называемый базой. На концах кристалла имеются омические контакты Б1 и БЗ, между которыми расположена область, имеющая выпрямляющий контакт с полупроводником р-типа, выполняющим роль эмиттера.

Принцип действия однопероходного транзистора удобно рассмотреть, пользуясь простейшей эквивалентной схемой (рис. 1, в), где R_Б1 и R

Б2 — сопротивления между соответствующими выводами базы и эмиттером, а Д1— эмиттерный р-п переход. Ток, протекающий через сопротивления R_Б1 и R_Б2, создает на первом из них падение напряжения, смещающее диод Д1 в обратном направлении.

Если напряжение на змиттере Uэ меньше падения напряжения на сопротивлении R_Б1, диод Д1 закрыт, и через него течет только ток утечки. Когда же напряжение U_Э становится выше напряжения на сопротивлении R_Б1, диод начинает пропускать ток в прямом направлении. При этом сопротивление R_Б1 уменьшается, что приводит к увеличению тока в цепи Д1 R_Б1, а это, в свою очередь, вызывает дальнейшее уменьшение сопротивления R_Б1. Этот процесс протекает лавинообразно. Сопротивление R_Б1 уменьшается быстрее, чем увеличивается ток через р-п переход, в результате на вольт-амперной характеристике однопереходного транзистора (рис. 2), появляется область отрицательного сопротивления (кривая 1). При дальнейшем увеличении тока зависимость сопротивления R_Б1 от тока через р-п переход уменьшается, и при значениях, больших некоторой величины ( Iвыкл) оно не зависит от тока (область насыщения).

При уменьшении напряжения смещения Uсм вольт-амперпая характеристика смещается влево (кривая 2) и при отсутствии его обращается в характеристику открытого р-п перехода (кривая 3).

Основными параметрами однопереходных транзисторов, характеризующими их как элементы схем, являются:
межбазовое сопротивление R_Б1Б2— сопротивление между выводами баз при отключенном эмиттере;
коэффициент передачи

характеризующий напряжение переключения;
напряжение срабатывания Ucp— минимальное напряжение на эмиттерном переходе, необходимое для перевода прибора из состояния с большим сопротивлением в состояние с отрицательным сопротивлением;
ток включения Iвкл — минимальный ток, необходимый для включения однопереходного транзистора, то есть перевода его в область отрицательного сопротивления;
ток выключения Iвыкл —наименьший эмиттерный ток, удерживающий транзистор во включенном состоянии;
напряжение выключения Uвыкл— напряжение на эмиттерном переходе при токе через него, равном Iвыкл;
обратный ток эмиттера Iэо — ток утечки закрытого эмиттерного перехода.

Эквивалент однопереходного транзистора может быть построен из двух обычных транзисторов с разным типом проводимости, как показано на рис. 3.

Здесь ток, протекающий через делитель, состоящий из резисторов R1 и R2, создает на втором из них падение напряжения, закрывающее эмиттерныи переход транзистора Т1. При увеличении напряжения на эмиттере транзистор Т1 начинает пропускать ток в базу транзистора Т2, в результате чего он также открывается. Это приводит к снижению напряжения на базе транзистора Т1, что, в свою очередь, вызывает еще большее открывание его и т. д. Другими словами, процесс открывания транзисторов в таком устройстве также протекает лавинообразно и вольтамперная характеристика устройства имеет вид, аналогичный характеристике однопереходного транзистора.

Устройства на однопереходных транзисторах

Однопереходные транзисторы (двухбазовые диоды) широко применяются в различных устройствах автоматики, импульсной и измерительной техники — генераторах, пороговых устройствах, делителях частоты, реле времени и т. д.

Одним из основных типов устройств на однопереходных транзисторах является релаксационный генератор, схема которого показана на рис. 1.

При включении питания конденсатор С1 заряжается через резистор R1. Как только напряжение на конденсаторе становится равным напряжению включения однопереходного транзистора Т1, его эмиттерный переход открывается и конденсатор быстро разряжается. По мере разряда конденсатора эмиттерный ток уменьшается и при достижении величины, равной току выключения, транзистор закрывается, после чего процесс повторяется снова. В результате на базах Б1 и Б2 возникают короткие разнополярные импульсы, которые и являются выходными сигналами генератора.

Частоту колебаний f генератора можно рассчитать по приближенной формуле:

где R — сопротивление резистора R1, Ом;

С—емкость конденсатора С1, Ф;

η— коэффициент передачи однопереходного транзистора.

При заданной частоте колебаний емкость конденсатора следует выбрать возможно большей с тем, чтобы получить на нагрузке (R2 или R3) сигнал с нужной амплитудой. Важным достоинством генератора на однопереходном транзисторе является то, что частота его колебаний незначительно зависит от величины питающего напряжения. Практически изменение напряжения от 10 до 20 В приводит к изменению частоты всего на 0,5%.

Если вместо резистора R1 в зарядную цепь включить фотодиод, фоторезистор, терморезистор или другой элемент, изменяющий свое сопротивление под действием внешних факторов (света, температуры, давления и т. д.), то генератор превращается в аналоговый преобразователь соответствующего физического параметра в частоту следования импульсов.

Несколько изменив схему, как показано на рис. 2, этот же генератор можно превратить в устройство сравнения напряжений. В этом случае базовые цепи транзистора подключают к источнику эталонного напряжения, а зарядную цепь — к исследуемому источнику. Когда напряжение последнего превысит напряжение включения, устройство начнет генерировать импульсы положительной полярности.

В устройстве, схема которого показана на рис. 3, конденсатор заряжается через резистор R4 и сопротивление участка эмиттер — коллектор биполярного транзистора Т1. В остальном работа этого генератора не отличается от описанного ранее. Зарядный ток, а, следовательно, и частоту пилообразного напряжения, снимаемого в этом случае с эмиттера однопереходного транзистора Т2, регулируют изменением напряжения смещения на базе транзистора Т1 с помощью подстроечного резистора R2. Отклонение линейности формы колебаний, вырабатываемых таким устройством, не превышает 1%

Моментом включения однопереходного транзистора можно управлять, подавая импульс положительной полярности в цепь эмиттера или отрицательной полярности в цепь базы Б2. На этом принципе основана работа ждущего мультивибратора, схема которого приведена на рис. 4. Для получения нужного режима работы максимальное напряжение на конденсаторе С1, зависящее от соотношения сопротивлений резисторов делителя R1R2, устанавливают меньшим напряжения включения транзистора. Разность этих напряжений выбирают с учетом возможных помех в цепи запуска, которые могут привести к ложным срабатываниям устройства. При подаче импульса отрицательной полярности в цепь базы Б2 межбазовое напряжение U_Б1Б2 уменьшается (модулируется), в результате транзистор Т1 открывается и на базе Б1 возникает импульс положительной полярности.

Однопереходные транзисторы применяют и в генераторах напряжения ступенчатой формы. На вход такого устройства (см. рис. 5) подают сигнал симметричной (синусоидальной, прямоугольной и т, д.) формы. При положительной полуволне сигнала конденсатор С1 заряжается через резистор R2 и сопротивление участка эмиттер-коллектор транзистора Т1 до некоторого напряжения, значительно меньшего напряжения включения однопереходного транзистора Т2. За время действия следующей положительной полуволны напряжение на конденсаторе ступенчато возрастает на такую же величину и так до тех пор, пока не станет равным напряжению включения транзистора Т2.

Напряжение ступенчатой формы снимается с его эмиттера. На использовании этого принципа основана работа делителей частоты. Один каскад на однопереходном транзисторе способен обеспечить коэффициент деления до 5. Объединив в единое целое несколько таких устройств, можно получить делитель с гораздо большим коэффициентом деления. Для примера на рис. 6 приведена схема делителя частоты на 100. Первый каскад устройства делит частоту поступающих на его вход импульсов положительной полярности на 4, два других — на 5.

Как видно из схемы, каскады делителя частоты отличаются друг от друга только сопротивлениями резисторов в цепях заряда конденсаторов С1—СЗ. Постоянная времени заряда конденсатора С1 определяется резисторами Rl, R2. R4 и R6; С2 — резисторами R3. R4 и R6; C3—R5 и R6. При включении питания конденсаторы С1—СЗ начинают заряжаться. Импульсы напряжения положительной полярности, поступающие на вход устройства, складываются с напряжением на конденсаторе С1 и как только их сумма достигает величины, равной напряжению включения, однопереходный транзистор открывается и конденсатор разряжается через его эмиттерный переход. В результате скачком увеличивается падение напряжения на резисторах R4 и R6, а это приводит к уменьшению межбазовых напряжений транзисторов Т2 и ТЗ. Однако транзистор Т2 откроется только тогда, когда напряжение на конденсаторе С2 станет достаточным для его включения при пониженном межбазовом напряжении. Аналогично работает и третий каскад делителя.

Схема реле времени, отличающегося очень высокой экономичностью, приведена на рис. 7. В исходном состоянии тиристор ДЗ закрыт, поэтому устройство практически не потребляет энергии (токи утечки невелики и ими можно пренебречь). При подаче на управляющий электрод запускающего импульса положительной полярности тиристор открывается. В результате срабатывает реле Р1 и своими контактами (на схеме условно не показаны) включает исполнительное устройство. Одновременно через резисторы R1 и R2 начинают заряжаться конденсаторы С1 и С2. Поскольку сопротивление первого из этих резисторов во много раз больше второго, то первым зарядится конденсатор С2, а когда напряжение на конденсаторе С1 достигнет величины напряжения включения, однопереходный транзистор откроется и конденсатор С1 разрядится через его эмиттерный переход. Возникший при этом на резисторе R2 импульс положительной полярности сложится с напряжением на конденсаторе С2, в результате чего тиристор ДЗ закроется и обесточит реле Р1 до прихода следующего запускающего импульса.

Устройство, схема которого приведена на рис, 8, предназначено для аналогового преобразования напряжения в частоту. Здесь транзистор Т2 использован в релаксационном генераторе, Т1 вместе с резисторами R1 и R2 включен в зарядную цепь конденсатора С1. При изменении напряжения на базе транзистора Т1 изменяется сопротивление его участка эмиттер—коллектор, а следовательно, в зависимости от величины входного напряжения однопереходный транзистор Т2 открывается с большей или меньшей частотой. По частоте следования импульсов, снимаемых с нагрузочного резистора R3 в цепи базы Б1 можно судить о напряжении на входе устройства.

9. Однопереходный транзистор.

Помимо биполярных и полевых транзисторов существует так называемый однопереходный транзистор (ОПТ), представляющий собой кристалл полупроводника, в котором создан p-n переход, называемый инжектором:

Этим переходом кристалл полупроводника разделяется как бы на две области базы. Поэтому однопереходный транзистор имеет и другое широко распространённое название — двухбазовый диод. Принцип действия транзистора основан на изменении объёмного сопротивления полупроводника базы при инжекции. В отличии от биполярных и полевых транзисторов однопереходный транзистор представляет собой прибор с отрицательным сопротивлением. Это означает, что в определённых условиях входное напряжение или сигнал могут уменьшаться даже при возрастании выходного тока через нагрузку. Когда однопереходный транзистор находится во включённом состоянии, выключить его можно только разомкнув цепь, либо сняв входное напряжение.
Участок между базами образован кремниевой пластиной n-типа и имеет линейную вольтамперную характеристику, т.е. ток через этот участок прямо пропорционален приложенному межбазовому напряжению. При отсутствии напряжения на эмиттере (относительно Б1) за счёт проходящего I2 в базе 1 внутри кристалла создаётся падение напряжения Uвн, запирающее p-n переход, При подаче на вход небольшого напряжения Uвх=<Uвн величина тока, проходящего через переход,почти не изменяется. При Uвх>Uвн переход смещается в прямом направлении и начинается инжекция носителей заряда (дырок) в базы, приводящая к снижению их сопротивления. При этом уменьшается падение напряжения Uвн, что приводит к лавинообразному отпиранию перехода — участок II на вольт-амперной характеристике:

Участок III, справа от минимума, где эмиттерный ток ограничивается только сопротивлением насыщения, называется областью насыщения. При уменьшении эмиттерного напряжения до Uвх<Uвн переход закрывается. При нулевом токе базы 2 (т.е. вывод Б2 не используется) характеристика (кривая 2) представляет собой по существу характеристику обычного кремниевого диода.

Однопереходные транзисторы применяются в различных схемах генераторов релаксационных колебаний, мультивибраторах, счётчиках импульсов, триггерных схемах управления тиристорами, генераторах пилообразного напряжения, делителях, реле времени, схемах фазового управления и др. Однако из-за малой скорости переключения и сравнительно большой потребляемой входной мощности они широкого распространения не получили.

Хотя основная функция однопереходного транзистора такая же, как и у переключателя, основным функциональным узлом среди большинства схем на однопереходных транзисторах является релаксационный генератор:

В зависимости от назначения выходное напряжение можно снимать с любого вывода однопереходного транзистора. Осциллограммы напряжения показаны на этом рисунке:

Для устойчивой генерации необходимо выполнение условия:
(Uп-Umin)/(Imin<Re<(Uп-Umax)/Imax
Период колебаний определяют ориентировочно по формуле:
Т=ReCe(1-K), где К=(Umax-Umin)/Uвн=Rн/Rc>0.7 — коэффициент нейтрализации. Откуда Re=(0.1…0.2)Rн.
Иногда с целью повышения термостабильности напряжения Umax, в цепь базы 2 вводят резистор R1. Резистор R2 вводят при необходимости снятия сигнала с базы 1. Его номинал рассчитывают исходя из межбазового тока и заданной амплитуды снимаемого сигнала. Обычно номинал этого резистора не превышает 100 Ом и только в отдельных случаях достигает 3кОм. Для типового однопереходного транзистора (КТ117А, Б) сопротивление Rе лежит в пределах 4…9 кОм, а рабочее напряжение находится в пределах 10…30 В. С помощью резисторов R1, R2 в некоторых пределах можно регулировать порог срабатывания однопереходного транзистора.

Рассмотрим простейший генератор пилообразного напряжения:

Как правило, для получения низкого сопротивления в качестве буферного каскада применяют эмиттерный повторитель. Предположим, что статический коэффициент передачи тока транзистора VT2 h_21э=50, R2=1кОм. Тогда Rн=(h_21э+1)R2 =(50+1)*1=51кОм. Отсюда R1=(0.1…0.2)Rн=5.1…10кОм. Поскольку напряжение Uemin=2B, a Uэб=0.6B<Uemin, «обрезания» сигнала не происходит.
При реализации эмиттерного повторителя на p-n-p транзисторе можно добиться некоторого улучшения рабочих характеристик, т.к. сопротивление нагрузки включается параллельно резистору R1, следовательно исключается опасность прекращения генерации из-за никого значения статистического коэффициента передачи тока транзистора или сопротивления в эмиттере. Более того, коллекторный ток утечки биполярного транзистора вычитается из эмиттерного тока утечки однопереходного транзистора, чем достигается частичная термостабилизация.

Простейший способ линеаризации пилообразного напряжения:

Применение дополнительного источника повышенного напряжения позволяет существенно увеличить номинал токозадающего резистора, что эквивалентно заряду от генератора тока. Недостаток этого способа — необходимость применения дополнительного источника.

Линеаризация с помощью конденсаторной «вольтдобавки» (следящей обратной связи):

Введение резистора R1 позволяет использовать базу 2 для синхронизации выходного напряжения.

Возможный вариант стабилизации зарядного тока со следящей обратной связью с помощью стабилитрона:

Введение дополнительного источника отрицательного напряжения постоянного тока также способствует линеаризации.

Другой способ линеаризации с помощью ГСТ:

Применение интегратора позволяет получить напряжение пилы от вогнутой до выпуклой формы:

Желаемой формы добиваются подбором резистора R3.

Возможный вариант мультивибратора:

Для получения сигнала типа «меандер» необходимо выполнить условия: R2=2R1. Работает мультивибратор следующим образом. При зарядке конденсатора транзистор VT2 открыт током заряда. Время заряда определяет постоянная времени R1C1. При включении однопереходного транзистора базоэмиттерный переход VT2 за счёт напряжения на конденсаторе смещается в обратном направлении и транзистор VT2 закрывается.

Разновидность однопереходного транзистора — программируемый однопереходный транзистор (ПОПТ) — четырёхслойный прибор, структура которого аналогична структуре тиристора за исключением того, что используется анодное управление в отличие от катодного управления у тиристора. ОПТ и ПОПТ обладают аналогичными характеристиками, однако напряжение включения ПОПТ программируется и может задаваться с помощью внешнего делителя напряжения. В отличии от ОПТ, ПОПТ более быстродействующий и чувствительный прибор. Исходя из эквивалентной схемы

можно сделать вывод, что программируемый однопереходный транзистор представляет собой выключаемый тиристор с анодным управлением. При подаче на управляющий электрод (эмиттер) более отрицательного относительно анода (база 2) напряжения ПОПТ переходит из режима отсечки во включённое состояние. Для обеспечения функционирования ПОПТ в режиме однопереходного транзистора требуется на управляющем электроде ПОПТ поддерживать внешнее опорное напряжение, которое по существу совпадает с точкой максимума. Поскольку опорное напряжение определяется параметрами внешнего делителя, его можно сделать переменным. Эта особенность и является главным отличием обычного однопереходного транзистора от программируемого однопереходного транзистора.

Пожалуй, наибольшее применение однопереходные транзисторы нашли в различных регуляторах мощности. рассмотрим несколько практических схем применения.

Фазоимпульсный регулятор мощности паяльника (до 100Вт):

работает следующим образом. Положительная полуволна питающего напряжения проходит в нагрузку практически без ослабления через диод VD2. Релаксационный генератор питается пульсирующим напряжением (в течении отрицательной полуволны), ограниченным стабилитроном VD1 на уровне 24В. С появлением каждой отрицательной полуволны конденсатор С1 начинает заряжаться через цепь R2, R4. Скорость зарядки можно регулировать переменным резистором R2. Как только напряжение на конденсаторе достигнет порога открывания транзистора VT1, на управляющий электрод тиристора VS1 поступает положительный импульс и тиристор открывается до конца полупериода. Таким образом, изменением постоянной времени фазосдвигающей цепи R2C1 осуществляется регулирование мощности, отдаваемой в нагрузку.

Простой светорегулятор на эквиваленте ПОПТ:

Постоянная времени цепи R4C1 выбрана равной примерно 10мс.

Применение реле времени на однопереходном транзисторе в автомате — ограничителе включения света:

Такой автомат может использоваться, например в общих коридорах с целью экономии электроэнергии. Необходимое время включённого состояния устанавливается подстроечным резистором R3. После заряда конденсатора до напряжения включения однопереходного транзистора, т.е. после его включения, конденсатор С1 на короткое время создаёт на аноде тиристора VS1 отрицательное напряжение и тем самым выключает его.

Простой автоматический регулятор освещённости:

может найти применение на рабочих местах, где высоки требования к постоянству освещённости.

Все рассмотренные схемы, помимо создаваемых ими помех, имеют один существенный недостаток. Так как через диоды моста течёт ток нагрузки, их необходимо выбирать соответствующей мощности или устанавливать на радиаторы, что ухудшает массогабаритные показатели.
Применение подобных регуляторов для регулирования числа оборотов двигателя имеет некоторые особенности.
Во-первых, коллекторные двигатели требуют расширения управляющего импульса до конца полупериода во избежание нестабильности работы из-за выключения тиристора или симистора при искрении щёток, т.е. при разрыве цепи. Во-вторых, для стабилизации числа оборотов независимо от нагрузки необходимо введение обратной связи по току или по напряжению, т.к. с увеличением нагрузки на валу падают обороты двигателя, уменьшается комплексное сопротивление нагрузки и соответственно увеличивается непроизводительное потребление тока.

Пример стабилизированного регулятора реверсивного двигателя:

Подбором резистора R1 (обратная связь по напряжению) добиваются минимальной зависимости числа оборотов двигателя от изменения нагрузки.

Применение импульсного трансформатора позволяет разгрузить диодный мост и тем самым улучшить массогабаритные показатели регулятора. Стабилизированный регулятор числа оборотов двигателя:

В данном регуляторе применена обратная связь по току с помощью резистора R7. В качестве импульсного трансформатора можно применить МИТ-4 или выполнить его на магнитопроводе типоразмера К16х10х4.5 из феррита М2000НМ. Обмотки содержат по 100 витков провода ПЭЛШО 0.12. Возможный вариант замены МИТ-4 двумя оптопарами показан на этом рисунке:

Регулятор мощности нагрузки до 1кВт:

Импульсный трансформатор тот же, что и в предыдущей схеме. Замена симистора двумя тиристорами показана на рисунке:

Все три обмотки импульсного трансформатора Т1 содержат по 100 витков. При этом мощность нагрузки можно увеличить до 2кВт.

В заключении необходимо отметить, что все рассмотренные регуляторы мощности имеют один существенный недостаток — создают большие импульсные радиопомехи как в сети, так и в окружающем пространстве, т.к. выключение симистора или тиристора происходит по окончании полупериода, а их включение, за счёт фазового регулирования, в пределах полупериода. Интенсивность радиопомех зависит от амплитуды мгновенного напряжения, при котором открывается тиристор, мощности нагрузки, длины соединительных проводников и ряда других причин. Отсюда следует, что максимальные помехи возникают на среднем участке регулировочной характеристики.

PREV CONTENTS NEXT MAIN PAGE

принцип работы, схемы и т.д.

Однопереходные транзисторы — специальные переключательные транзисторы. Обычно они используются в колебательных контурах для генерирования повторяющихся форм волны.

Схема однопереходного транзистора

Обратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.

Принцип действия однопереходного транзистора

Материал Т-типа однопереходного транзистора имеет два вывода: первую базу (В1) и вторую базу (В2). С материалом N-типа контактирует материал P-типа, который известен как эмиттер (Е). Точка физического соприкосновения материала p-типа и материала n-типа является P-N переходом однопереходного транзистора. В транзисторах этого типа P-N переход носит название «затвор».

Строение однопереходного транзистора

Проводимость между двумя выводами однопереходного транзистора регулируется путем изменения полярности напряжения смещения, подаваемого на эмиттер. Характерной особенностью однопереходного транзистора является то, что существует критическое значение напряжения смещения (разница потенциалов между эмиттером и его выводами на материале N-типа), которое вызывает очень быстрое увеличение проводимости между выводами.

Когда P-N переход однопереходного транзистора имеет обратное смещение, то обедненная область полностью распространяется по всему основному веществу и препятствует движению значительного тока от В1 к В2. В этом случае говорят, что однопереходный транзистор «выключен». В таком положении он остается даже в том случае, если на нем появляется прямое смещение, правда, до тех пор, пока это напряжение прямого смещения остается ниже критического значения.

«Выключенный» однопереходный транзистор

Когда напряжение оказывается равно или превышает критическое напряжение прямого смещения, то обедненная область очень быстро сужается, открывая тем самым путь для протекания тока от В1 до В2. Говорят, что однопереходный транзистор в этих условиях «включен». Когда на однопереходный транзистор подается напряжение смещения, полярность которого периодически изменяется, то этот прибор будет при каждом таком изменении то включаться, то выключаться, при этом он будет посылать резкие регулярные импульсы тока всякий раз, когда будет достигаться критическое напряжение для запуска.

«Включенный» однопереходный транзистор

Однопереходные транзисторы

Однопереходные транзисторы

Принцип действия

Однопереходный транзистор ( его еще называют- двухбазовый диод) представляет собой трехэлектродный полупроводниковый прибор с одним р-n переходом. Структура его условно показана на рис. 1 а, условное графическое обозначение в схеме— на рис. 1 б.

Основой однопереходного транзистора является кристалл полупроводника (например, с проводимостью n-типа), называемый базой. На концах кристалла имеются омические контакты Б1 и Б2, между которыми расположена область, имеющая выпрямляющий контакт с полупроводником р-типа, выполняющим роль эмиттера.

Рис. 1. Однопереходный транзистор. Структура (а), условное графическое обозначение(б) и эквивалентная схема (в)

Принцип действия однопероходного транзистора удобно рассмотреть, пользуясь простейшей эквивалентной схемой (рис. 1 в), где R_Б1 и R_Б2 — сопротивления между соответствующими выводами базы и эмиттером, а Д1— эмиттерный р-п переход. Ток, протекающий через сопротивления R_Б1 и R_Б2, создает на первом из них падение напряжения, смещающее диод Д1 в обратном направлении. Если напряжение на змиттере Uэ меньше падения напряжения на сопротивлении R_Б1, диод Д1 закрыт, и через него течет только ток утечки. Когда же напряжение U_Э становится выше напряжения на сопротивлении R_Б1, диод начинает пропускать ток в прямом направлении. При этом сопротивление R_Б1 уменьшается, что приводит к увеличению тока в цепи Д1 R_Б1, а это, в свою очередь, вызывает дальнейшее уменьшение сопротивления R_Б1. Этот процесс протекает лавинообразно. Сопротивление R_Б1 уменьшается быстрее, чем увеличивается ток через p-n переход, в результате на вольт-амперной характеристике однопереходного транзистора (рис. 2), появляется область отрицательного сопротивления (кривая 1). При дальнейшем увеличении тока зависимость сопротивления R_Б1 от тока через p-n переход уменьшается, и при значениях, больших некоторой величины ( Iвыкл) оно не зависит от тока (область насыщения).

Рис. 2. Однопереходный транзистор. Вольт-амперная характеристика

При уменьшении напряжения смещения Uсм вольт-амперпая характеристика смещается влево (кривая 2) и при отсутствии его обращается в характеристику открытого p-n перехода (кривая 3).

Основными параметрами однопереходных транзисторов, характеризующими их как элементы схем, являются: межбазовое сопротивление R_Б1Б2— сопротивление между выводами баз при отключенном эмиттере; коэффициент передачи характеризующий напряжение переключения :

напряжение срабатывания Ucp— минимальное напряжение на эмиттерном переходе, необходимое для перевода прибора из состояния с большим сопротивлением в состояние с отрицательным сопротивлением;
ток включения Iвкл — минимальный ток, необходимый для включения однопереходного транзистора, то есть перевода его в область отрицательного сопротивления;
ток выключения Iвыкл —наименьший эмиттерный ток, удерживающий транзистор во включенном состоянии;
напряжение выключения Uвыкл— напряжение на эмиттерном переходе при токе через него, равном Iвыкл;
обратный ток эмиттера Iэо — ток утечки закрытого эмиттерного перехода.

Рис. 3. Однопереходный транзистор. Эквивалент однопереходного транзистора

Здесь ток, протекающий через делитель, состоящий из резисторов R1 и R2, создает на втором из них падение напряжения, закрывающее эмиттерный переход транзистора Т1. При увеличении напряжения на эмиттере транзистор Т1 начинает пропускать ток в базу транзистора Т2, в результате чего он также открывается. Это приводит к снижению напряжения на базе транзистора Т1, что, в свою очередь, вызывает еще большее открывание его и т. д. Другими словами, процесс открывания транзисторов в таком устройстве также протекает лавинообразно и вольтамперная характеристика устройства имеет вид, аналогичный характеристике однопереходного транзистора.

В. КОНЯЕВ, В. РЕПИН

Источник материла: htt://radvs.boom.ru. Ред. 12.09 В.Ф. Гайнутдинов

Транзистор КТ117, цоколевка и параметры.Схема тиристорного регулятора.

Зарубежные аналоги КТ117А(Б,В,Г) — 2N6027, 2N6028.

Принцип работы однопереходного транзистора.

Итак, любой однопереходный транзистор содержит в себе один p-n переход, что и вобщем то и так понятно — из его названия. Если переход один, откуда у него тогда три электрода, и как он вообще работает? На кристалле полупроводника однородной проводимости, на некотором расстоянии друг от друга имеются омические контакты — База1(Б1) и База2(Б2). Между ними находится область p-n перехода — контакт с полупроводником противоположной проводимости, омический контакт которого является — эмиттером.

Обычно, принцип действия однопереходного транзистора рассматривают с помощью несложной эквивалентной схемы.

R1 и R2 здесь — сопротивления между выводами Б1 и Б2, а V1 — эмиттерный p-n переход. Согласно данной схемы через R1 и R2 будет течь ток,причем падение напряжения на R1 будет смещать диод в обратном направлении. Таким образом, диод будет закрыт, пока на эмиттер не будет подано прямое напряжение превышающее величину падения напряжения на R1. Как только такое напряжение подано, диод открывается и начинает пропускать ток в прямом направлении. При этом сопротивление R1 еще более уменьшается — снижается напряжение падения. Происходит лавинообразный процесс открывания транзистора.

Схема тиристорного регулятора на однопереходном транзисторе.

На рисунке ниже — схема тиристорного регулятора, с лампой накаливания в виде нагрузки.

R1 — 100 КОм — переменный, мощностью 0,5 Вт, любого типа.
Резисторы R2 — 3 КОм, R3 — 1 КОм, R4 — 100 Ом, R5 — 30 КОм — МЛТ.
VD1 — стабилитрон Д814В
VD2 — КД105Б
VD3 — КД202Р
VS1 — КУ202Н
Конденсатор С1 — 0,1МФ 400В., любого типа.
Транзистор VT1 — КТ117А
Плавкий предохранитель 0.5 — 1.5 Ампер(в зависимости от мощности лампы.)

На главную страницу

Как проверить кт117а мультиметром

Транзисторы КТ117

КТ117 представляет из себя специальный полупроводниковый прибор, так называемый — однопереходный транзистор.
КТ117 предназначен для работы в генераторах, в качестве переключателя малой мощности. Коллектора у однопереходного транзистора нет, а есть эмиттер и две базы — 1 и 2.

Схема эквивалентная однопереходному транзистору КТ117 выглядит вот так:

А схема звукового генератора собранная на КТ117 может выглядеть вот таким образом:

Схема получается гораздо проще, поскольку один КТ117 заменяет здесь два обычных биполярных транзистора.

Параметры однопереходного транзистора.

Максимальный ток эмиттера — у КТ117А, КТ117Б, КТ117В, КТ117Г — 30мА.

Напряжение между базами — у всех КТ117 — 30в.

Напряжение между базой 2 и эмиттером — у всех КТ117 — 30в.

Максимальная рассеиваемая мощность — у всех КТ117 — 300мВт.

Межбазовое сопротивление:

У КТ117А,Б — от 4 до 9 кОм.
У КТ117В,Г — от 8 до 12 кОм.

Максимальная рабочая частота — у всех КТ117 — 200кГц.

Коэффициент передачи — отношение напряжения включения к напряжению между базами: У КТ117А — от 0,5 до 0,7
У КТ117Б — от0,65 до 0,9
У КТ117В — от 0,5 до 0,7
У КТ117Г — от 0,65 до 0,9

Корпус транзистора пластиковый или металло-стекляный. Маркировка буквенно — цифровая.

Принцип работы однопереходного транзистора.

Схема тиристорного регулятора на однопереходном транзисторе.

На рисунке ниже — схема тиристорного регулятора, с лампой накаливания в виде нагрузки.

Использование каких — либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт «Электрика это просто».

Источник: elektrikaetoprosto.ru

Как проверить различные типы транзисторов мультиметром?

Полупроводниковые элементы используются практически во всех электронных схемах. Те, кто называют их наиболее важными и самыми распространенными радиодеталями абсолютно правы. Но любые компоненты не вечны, перегрузка по напряжению и току, нарушение температурного режима и другие факторы могут вывести их из строя. Расскажем (не перегружая теорией), как проверить работоспособность различных типов транзисторов (npn, pnp, полярных и составных) пользуясь тестером или мультиметром.

С чего начать?

Прежде, чем проверить мультиметром любой элемент на исправность, будь то транзистор, тиристор, конденсатор или резистор, необходимо определить его тип и характеристики. Сделать это можно по маркировке. Узнав ее, не составит труда найти техническое описание (даташит) на тематических сайтах. С его помощью мы узнаем тип, цоколевку, основные характеристики и другую полезную информацию, включая аналоги для замены.

Например, в телевизоре перестала работать развертка. Подозрение вызывает строчный транзистор с маркировкой D2499 (кстати, довольно распространенный случай). Найдя в интернете спецификацию (ее фрагмент показан на рисунке 2), мы получаем всю необходимую для тестирования информацию.

Рисунок 2. Фрагмент спецификации на 2SD2499

Большая вероятность, что найденный даташит будет на английском, ничего страшного, технический текст легко воспринимается даже без знания языка.

Определив тип и цоколевку, выпаиваем деталь и приступаем к проверке. Ниже приведены инструкции, с помощью которых мы будем тестировать наиболее распространенные полупроводниковые элементы.

Проверка биполярного транзистора мультиметром

Это наиболее распространенный компонент, например серии КТ315, КТ361 и т.д.

С тестированием данного типа проблем не возникнет, достаточно представить pn переход в как диод. Тогда структуры pnp и npn будут иметь вид двух встречно или обратно подключенных диодов со средней точкой (см. рис.3).

Рисунок 3. «Диодные аналоги» переходов pnp и npn

Присоединяем к мультиметру щупы, черный к «СОМ» (это будет минус), а красный к гнезду «VΩmA» (плюс). Включаем тестирующее устройство, переводим его в режим прозвонки или измерения сопротивления (достаточно установить предел 2кОм), и приступаем к тестированию. Начнем с pnp проводимости:

Присоединяем черный щуп к выводу «Б», а красный (от гнезда «VΩmA») к ножке «Э». Смотрим на показания мультиметра, он должен отобразить величину сопротивления перехода. Нормальным считается диапазон от 0,6 кОм до 1,3 кОм.
Таким же образом проводим измерения между выводами «Б» и «К». Показания должны быть в том же диапазоне.

Если при первом и/или втором измерении мультиметр отобразит минимальное сопротивление, значит в переходе(ах) пробой и деталь требует замены.

Меняем полярность (красный и черный щуп) местами и повторяем измерения. Если электронный компонент исправный, отобразится сопротивление, стремящееся к минимальному значению. При показании «1» (измеряемая величина превышает возможности устройства), можно констатировать внутренний обрыв в цепи, следовательно, потребуется замена радиоэлемента.

Тестирование устройства обратной проводимости производится по такому же принципу, с небольшим изменением:

Красный щуп подключаем к ножке «Б» и проверяем сопротивление черным щупом (прикасаясь к выводам «К» и «Э», поочередно), оно должно быть минимальным.
Меняем полярность и повторяем измерения, мультиметр покажет сопротивление в диапазоне 0,6-1,3 кОм.

Отклонения от этих значений говорят о неисправности компонента.

Проверка работоспособности полевого транзистора

Этот тип полупроводниковых элементов также называют mosfet и моп компонентами. На рисунке 4 показано графическое обозначение n- и p-канальных полевиков в принципиальных схемах.

Рис 4. Полевые транзисторы (N- и P-канальный)

Для проверки этих устройств подключаем щупы к мультиметру, таким же образом, как и при тестировании биполярных полупроводников, и устанавливаем тип тестирования «прозвонка». Далее действуем по следующему алгоритму (для n-канального элемента):

Касаемся черным проводом ножки «с», а красным – вывода «и». Отобразится сопротивление на встроенном диоде, запоминаем показание.
Теперь необходимо «открыть» переход (получится только частично), для этого щуп с красным проводом соединяем с выводом «з».
Повторяем измерение, проведенное в п. 1, показание изменится в меньшую сторону, что говорит о частичном «открытии» полевика.
Теперь необходимо «закрыть» компонент, с этой целью соединяем отрицательный щуп (провод черного цвета) с ножкой «з».
Повторяем действия п. 1, отобразится исходное значение, следовательно, произошло «закрытие», что говорит об исправности компонента.

Для тестирования элементов p-канального типа последовательность действий остается той же, за исключением полярности щупов, ее нужно поменять на противоположную.

Заметим, что биполярные элементы, у которых изолированный затвор (IGBT), тестируются также, как описано выше. На рисунке 5 показан компонент SC12850, относящийся к этому классу.

Рис 5. IGBT транзистор SC12850

Для тестирования необходимо выполнить те же действия, что и для полевого полупроводникового элемента, с учетом, что сток и исток последнего будут соответствовать коллектору и эмиттеру.

В некоторых случаях потенциала на щупах мультиметра может быть недостаточно (например, чтобы «открыть» мощный силовой транзистор), в такой ситуации понадобится дополнительное питание (хватит 12 вольт). Подключать его нужно через сопротивление 1500-2000 Ом.

Проверка составного транзистора

Такой полупроводниковый элемент еще называют «транзистор Дарлингтона», по сути это два элемента, собранные в одном корпусе. Для примера, на рисунке 6 показан фрагмент спецификации к КТ827А, где отображена эквивалентная схема его устройства.

Рис 6. Эквивалентная схема транзистора КТ827А

Проверить такой элемент мультиметром не получится, потребуется сделать простейший пробник, его схема показана на рисунке 7.

Рис. 7. Схема для проверки составного транзистора

Обозначение:

Т – тестируемый элемент, в нашем случае КТ827А.
Л – лампочка.
R – резистор, его номинал рассчитываем по формуле h31Э*U/I, то есть, умножаем величину входящего напряжения на минимальное значение коэффициента усиления (для КТ827A — 750), полученный результат делим на ток нагрузки. Допустим, мы используем лампочку от габаритных огней автомобиля мощностью 5 Вт, ток нагрузки составит 0,42 А (5/12). Следовательно, нам понадобится резистор на 21 кОм (750*12/0,42).

Тестирование производится следующим образом:

Подключаем к базе плюс от источника, в результате должна засветиться лампочка.
Подаем минус – лампочка гаснет.

Такой результат говорит о работоспособности радиодетали, при других результатах потребуется замена.

Как проверить однопереходной транзистор

В качестве примера приведем КТ117, фрагмент из его спецификации показан на рисунке 8.

Рис 8. КТ117, графическое изображение и эквивалентная схема

Проверка элемента осуществляется следующим образом:

Переводим мультиметр в режим прозвонки и проверяем сопротивление между ножками «Б1» и «Б2», если оно незначительное, можно констатировать пробой.

Как проверить транзистор мультиметром, не выпаивая их схемы?

Этот вопрос довольно актуальный, особенно в тех случаях, если необходимо тестировать целостность smd элементов. К сожалению, только биполярные транзисторы можно проверить мультиметром не выпаивая из платы. Но даже в этом случае нельзя быть уверенным в результате, поскольку не редки случаи, когда p-n переход элемента зашунтирован низкоомным сопротивлением.

Источник: www.asutpp.ru

ОДНОПЕРЕХОДНЫЙ ТРАНЗИСТОР

Транзистор серии КТ117 — в какой-то мере уникальный, он почти не имеет аналогов. Он относится к категории однопереходных транзисторов с двумя базами. Такой транзистор не нашел широкого применения и был забыт, но на них можно реализовать неплохие простые электронные игрушки. Транзистор применялся в частности в блоках питания, в качестве регулятора напряжения, его можно встретить в импульсных блоках питания отечественных телевизоров и т.п. Ниже будет рассмотрен самый простой вариант схемы звукового генератора. Эта радиосхема отличается простотой сборки, содержит всего 3 комплектующих компонентов, список которых приведен ниже. 1) Конденсатор неполярный 0,1 мкФ (маркировка 104) 2) Резистор 100-220 Ом 3) Резистор 3,3-10 к 4) Головка динамическая с сопротивлением катушки от 8 до 100 ом 5) Источник питания, например крона на 9 вольт. Ну и конечно сам транзистор КТ117 с любой буквой. Далее собираем простейшую схему звукового генератора. Повышением или понижением питающего напряжения можно изменить тональность выходного сигнала. Частоту работы генератора можно настроить изменением номиналов резистора R2 и конденсатора C1. Рисунок платы и схема в формате sPlan — в архиве. Если вы не найдёте такой радиоэлемент, замените его обычными транзисторами. Ниже показана схема замены двухбазового однопереходного транзистора: Процесс испытания звукового генератора на КТ117 вы можете посмотреть в небольшом видеоролике. В дальнейшем мы рассмотрим несколько интересных схем с использованием этого необычного элемента, чтобы дополнить пробел, поскольку в последнее время этот транзистор был практически списан из схемотехники. АКА КАСЬЯН. Источник: `radioskot.ru` Однопереходные транзисторы КТ117 Кремниевые планарные однопереходные транзисторы серии К117 (их называют еще двухбазовыми диодами) представляют собой электронные переключатели малой мощности. Основные электрические характеристики однопереходных (двухбазовых) транзисторов с n-базой малой мощности КТ117
КТ117А	50	30	30	300	4…9	0.5…0.7	200
КТ117Б	50	30	30	300	4…9	0.65…0.9	200
КТ117В	50	30	30	300	8…12	0.5…0.7	200
КТ117Г	50	30	30	300	8…12	0.65…0.9	200

В таблице приняты следующие обозначения:

I_э max — максимальный ток эмиттера, мА;
U_б1б2 max — напряжение между базами I и 2, В;
U_б2э max — напряжение между базой 2 и эмиттером, В;
Р mах — максимальная мощность рассеяния, мВт;
R_б1б2 — межбазовое сопротивление, кОм;
f _max — максимальная рабочая частота, кГц;
ƞ — коэффициент передачи — отношение напряжения включения к напряжению между базами.

Условное обозначение однопереходного транзистора на принципиальной схеме

Внешний вид и цоколевка транзисторов КТ117

Источник: esxema.ru

Как проверить транзистор?

Проверка транзистора цифровым мультиметром

Занимаясь ремонтом и конструированием электроники, частенько приходится проверять транзистор на исправность.

Рассмотрим методику проверки биполярных транзисторов обычным цифровым мультиметром, который есть практически у каждого начинающего радиолюбителя.

Несмотря на то, что методика проверки биполярного транзистора достаточно проста, начинающие радиолюбители порой могут столкнуться с некоторыми трудностями.

Об особенностях тестирования биполярных транзисторов будет рассказано чуть позднее, а пока рассмотрим самую простую технологию проверки обычным цифровым мультиметром.

Для начала нужно понять, что биполярный транзистор можно условно представить в виде двух диодов, так как он состоит из двух p-n переходов. А диод, как известно, это ничто иное, как обычный p-n переход.

Вот условная схема биполярного транзистора, которая поможет понять принцип проверки. На рисунке p-n переходы транзистора изображены в виде полупроводниковых диодов.

Устройство биполярного транзистора p-n-p структуры с помощью диодов изображается следующим образом.

Как известно, биполярные транзисторы бывают двух типов проводимости: n-p-n и p-n-p. Этот факт нужно учитывать при проверке. Поэтому покажем условный эквивалент транзистора структуры n-p-n составленный из диодов. Этот рисунок нам понадобиться при последующей проверке.

Транзистор со структурой n-p-n в виде двух диодов.

Суть метода сводиться к проверке целостности этих самых p-n переходов, которые условно изображены на рисунке в виде диодов. А, как известно, диод пропускает ток только в одном направлении. Если подключить плюс ( + ) к выводу анода диода, а минус (-) к катоду, то p-n переход откроется, и диод начнёт пропускать ток. Если проделать всё наоборот, подключить плюс ( + ) к катоду диода, а минус (-) к аноду, то p-n переход будет закрыт и диод не будет пропускать ток.

Если вдруг при проверке выясниться, что p-n переход пропускает ток в обоих направлениях, то значит он «пробит». Если же p-n переход не пропускает ток ни в одном из направлений, то значит переход в «обрыве». Естественно, что при пробое или обрыве хотя бы одного из p-n переходов транзистор работать не будет.

Обращаем внимание, что условная схема из диодов необходима лишь для более наглядного представления о методике проверки транзистора. В реальности транзистор имеет более изощрённое устройство.

Функционал практически любого мультиметра поддерживает проверку диода. На панели мультиметра режим проверки диода изображается в виде условного изображения, который выглядит вот так.

Думаю, уже понятно, что проверять транзистор мы будем как раз с помощью этой функции.

Небольшое пояснение. У цифрового мультиметра есть несколько гнёзд для подключения измерительных щупов. Три, а то и больше. При проверке транзистора необходимо минусовой щуп (чёрный) подключить к гнезду COM (от англ. слова common – «общий»), а плюсовой щуп ( красный ) в гнездо с обозначением буквы омега Ω, буквы V и, возможно, других букв. Всё зависит от функционала прибора.

Почему я так подробно рассказываю о том, как подключать измерительные щупы к мультиметру? Да потому, что щупы можно элементарно перепутать и подключить чёрный щуп, который условно считается «минусовым» к гнезду, к которому нужно подключить красный, «плюсовой» щуп. В итоге это вызовет неразбериху, и, как следствие, ошибки. Будьте внимательней!

Теперь, когда сухая теория изложена, перейдём к практике.

Какой мультиметр будем использовать?

В качестве мультиметра использовался многофункциональный мультитестер Victor VC9805+, хотя для измерений подойдёт любой цифровой тестер, вроде всем знакомых DT-83x или MAS-83x. Такие мультиметры можно купить не только на радиорынках, магазинах радиодеталей, но и в магазинах автозапчастей. Подходящий мультиметр можно купить в интернете, например, на Алиэкспресс.

Вначале проведём проверку кремниевого биполярного транзистора отечественного производства КТ503. Он имеет структуру n-p-n. Вот его цоколёвка.

Для тех, кто не знает, что означает это непонятное слово цоколёвка, поясняю. Цоколёвка — это расположение функциональных выводов на корпусе радиоэлемента. Для транзистора функциональными выводами соответственно будут коллектор (К или англ.- С), эмиттер (Э или англ.- Е), база (Б или англ.- В).

Сначала подключаем красный ( + ) щуп к базе транзистора КТ503, а чёрный (-) щуп к выводу коллектора. Так мы проверяем работу p-n перехода в прямом включении (т. е. когда переход проводит ток). На дисплее появляется величина пробивного напряжения. В данном случае оно равно 687 милливольтам (687 мВ).

Далее не отсоединяя красного щупа от вывода базы, подключаем чёрный («минусовой») щуп к выводу эмиттера транзистора.

Как видим, p-n переход между базой и эмиттером тоже проводит ток. На дисплее опять показывается величина пробивного напряжения равная 691 мВ. Таким образом, мы проверили переходы Б-К и Б-Э при прямом включении.

Чтобы удостовериться в исправности p-n переходов транзистора КТ503 проверим их и в, так называемом, обратном включении. В этом режиме p-n переход ток не проводит, и на дисплее не должно отображаться ничего, кроме «1». Если на дисплее единица «1», то это означает, что сопротивление перехода велико, и он не пропускает ток.

Чтобы проверить p-n переходы Б-К и Б-Э в обратном включении, поменяем полярность подключения щупов к выводам транзистора КТ503. Минусовой («чёрный») щуп подключаем к базе, а плюсовой («красный») сначала подключаем к выводу коллектора…

…А затем, не отключая минусового щупа от вывода базы, к эмиттеру.

Как видим из фотографий, в обоих случаях на дисплее отобразилась единичка «1», что, как уже говорилось, указывает на то, что p-n переход не пропускает ток. Так мы проверили переходы Б-К и Б-Э в обратном включении.

Если вы внимательно следили за изложением, то заметили, что мы провели проверку транзистора согласно ранее изложенной методике. Как видим, транзистор КТ503 оказался исправен.

Пробой P-N перхода транзистора.

В случае если какой либо из переходов (Б-К или Б-Э) пробиты, то при их проверке на дисплее мультиметра обнаружиться, что они в обоих направлениях, как в прямом включении, так и в обратном, показывают не пробивное напряжение p-n перехода, а сопротивление. Это сопротивление либо равно нулю «0» (будет пищать буззер), либо будет очень мало.

Обрыв P-N перехода транзистора.

При обрыве, p-n переход не пропускает ток ни в прямом, ни в обратном направлении – на дисплее в обоих случаях будет «1». При таком дефекте p-n переход как бы превращается в изолятор.

Проверка биполярных транзисторов структуры p-n-p проводится аналогично. Но при этом необходимо сменить полярность подключения измерительных щупов к выводам транзистора. Вспомним рисунок условного изображения транзистора p-n-p в виде двух диодов. Если забыли, то гляньте ещё раз и вы увидите, что катоды диодов соединены вместе.

В качестве образца для наших экспериментов возьмём отечественный кремниевый транзистор КТ3107 структуры p-n-p. Вот его цоколёвка.

В картинках проверка транзистора будет выглядеть так. Проверяем переход Б-К при прямом включении.

Как видим, переход исправен. Мультиметр показал пробивное напряжение перехода – 722 мВ.

То же самое проделываем и для перехода Б-Э.

Как видим, он также исправен. На дисплее – 724 мВ.

Теперь проверим исправность переходов в обратном направлении – на наличие «пробоя» перехода.

Переход Б-К при обратном включении…

Переход Б-Э при обратном включении.

В обоих случаях на дисплее прибора – единичка «1». Транзистор исправен.

Подведём итог и распишем краткий алгоритм проверки транзистора цифровым мультиметром:

Определение цоколёвки транзистора и его структуры;

Проверка переходов Б-К и Б-Э в прямом включении с помощью функции проверки диода;

Проверка переходов Б-К и Б-Э в обратном включении (на наличие «пробоя») с помощью функции проверки диода;

При проверке необходимо помнить о том, что кроме обычных биполярных транзисторов существуют различные модификации этих полупроводниковых компонентов. К таковым можно отнести составные транзисторы (транзисторы Дарлингтона), «цифровые» транзисторы, строчные транзисторы (так называемые «строчники») и т.д.

Все они имеют свои особенности, как, например, встроенные защитные диоды и резисторы. Наличие этих элементов в структуре транзистора порой усложняют их проверку с помощью данной методики. Поэтому прежде чем проверить неизвестный вам транзистор желательно ознакомиться с документацией на него (даташитом). О том, как найти даташит на конкретный электронный компонент или микросхему, я рассказывал здесь.

Источник: go-radio.ru

Статья Краткое описание

Статья	Краткое описание	Журнал	Год	Номер	Автор
Осциллограф на 18 транзисторах	ЧХ — 1,5 Гц — 20 кГц Диапазон частот развертки — 2 Гц — 20 кГц Чувствительность вертикального — 1,5 мм/мВ, горизонтального — 50 мм/В Rвх=350 кОм, 95 пФ	«Радио»	1964	8	Андреев Ю.
Полупроводниковый осциллограф	На 22-х транзисторах и трубке 8ЛО29	«Радио»	1968	8	Голубев В.
Электронный осциллограф	(Более подробно в журнале»В помощь радиолюбителю» №37 1971г. стр.53). 9 МГц, ламповый, на трубке 8ЛО29И	«В помощь радиолюбителю»	1969	32	Аладагов К.
Транзисторный осциллограф	Простой осциллограф на трех транзисторах и 5ЛО38	«Радио»	1972	9	Нет автора
Генератор спиральной развертки	Ламповый прибор на трубке 13ЛО37И	«В помощь радиолюбителю»	1973	43	Ринский В.
Электроннолучевой осциллограф	20 Гц…2 МГц, На лампах и трубке 5ЛО38.	«В помощь радиолюбителю»	1973	43	Татарко Б.
Малогабаритный осциллограф	0…5 МГц, транзисторный на 6ЛО1И.	«В помощь радиолюбителю»	1974	46	Кузнецов А. (UW3RO)
Малогабаритный осциллограф	Собран на 29 транзисторах и трубке 5ЛО38И	«Радио»	1974	8	Тарасов В.
Транзисторный осциллограф	(Продолжение в №7 1976г стр.44, дополнения в №5 1977г стр. 62). 0 — 2 МГц, на трубке 8ЛО29И	«Радио»	1976	6	Хлудеев В.
Любительский осциллограф	(Дополнения в №7,9 1978г стр.62, 63). До 20 МГц, на 6ЛО1И, транзисторный	«Радио»	1977	11	Смирнов В.
Двухлучевой осциллограф	0…100 кГц, на рубке 8ЛО39В, коммутатор.	«В помощь радиолюбителю»	1980	68	Филипьев В.
Любительский осциллограф Демонстрационный осциллограф на 5ЛО38	(Дополнения в №10 1981г. стр.63, №3 1982г стр.62). 0 — 2,5 МГц, 30 пФ, 1 МОм. Транзисторный, на трубке 6ЛО1И. Р 9 1980 стр35 —— Старт	«Радио»	1980	9	Нор С.
Демонстрационный осциллограф	Несложная доработка ЧБ телевизора для использования его в качестве осциллографа	«Радио»	1981	11	Задорожный В.
Осциллограф для радиолюбителей ОМЛ-2-79	Транзисторный осциллограф на трубке 6ЛО1И, выпускавшийся промышленностью	«Радио»	1981	2	Новомлинов В.
Осциллограф со свип-генератором	10 МГц, ГКЧ — 0,15…230 МГц с девиацией 20 МГц. Выполнен на транзисторах, ОУ, 6ЛО1И.	«В помощь радиолюбителю»	1981	75	Крючков А.
Миниатюрный осциллографический пробник	(Дополнения в №7 1990г стр.77). На МС серии К176 и ИВ-28Б	«Радио»	1988	11	Синельников И.
Осциллографический пробник	(Дополнения в №10 1992г стр.61, №5 1993г стр.45). На 7ЛО55И и 9-ти транзисторах.	«Радио»	1992	1	Семакин Н.
Телевизор — осциллограф	Описание приставки на 8 транзисторах	«Радиолюбитель»	1992	8	Бастанов В.
Активный щуп к осциллографу	На полевом транзисторе	«Радио»	1998	6	Турчинский Д.
Задержанная развертка в осциллографе	Описано несложное устройство, позволяющее просматривать любую часть импульса.	«Радио»	1998	8	Дорофеев М.
Активный щуп на ОУ для осциллографа	Rвх=100 кОм, f=0…80 МГц, Ку=0 или 10. На ОУ AD812AN	«Радио»	1999	6	Нечаев И. (UA3WIA)
Щуп-осциллограф	На светодиодной матрице АЛС340 (7х5)	«Радиомир»	2003	12	Рубашка В.
Малогабаритный двухлучевой осциллограф-мультимер	(Дополнения в №7,12 2005г. стр.52,48.). На PIC16F873-20/P	«Радио»	2004	6	Кичигин А.
Малогабаритный осциллограф-пробник	(Дополнение в №4 2005г.). Матрица 7х9 светодиодов АЛ307В. 140УД20В, К561ИЕ8, К176ЛП2х2.	«Радио»	2004	8	Макеенко Б.
Осциллограф	Простой прибор на трубке 5ЛО38И.	«Радио»	2004	4	Вендеревский П.
Осциллографический индикатор	Светодиодный экран 9х10 точек, на К140УД608х2, A3LM3914, К561ИЕ8, К561ЛА7.	«Радиоконструктор»	2004	12	Андреев С
Осциллограф «Циклоп»	200 МГц, на трубке 7QR20	«Радиоконструктор»	2005	5	Кузнецов В.
Осциллограф на трех транзисторах	На трубке 5ЛО38И	«Радиоконструктор»	2005	3	Ершов Р.
Простой импульсный осциллограф	На трубке 7ЛО55И, 5 МГц	«Радиоконструктор»	2005	2	Лыжин Р.
Радиолюбительский осциллограф	100 кГц, на 5ЛО38И	«Радиоконструктор»	2005	1	Каравкин В.

Однопереходный транзистор (UJT) — конструкция, работа, кривая характеристик и применение

Несмотря на добавление транзистора к его названию, рабочая и характеристическая кривая однопереходного транзистора (UJT) полностью отличается от других аналогов. Этот пост даст вам подробное представление о UJT, его базовой конструкции, символе, как он работает, его характеристиках, различных приложениях, преимуществах и недостатках.

Что такое однопереходный транзистор (UJT)

UJT означает U ni J unction T ransistor.Это трехконтактное полупроводниковое переключающее устройство. Однопереходный транзистор — это простое устройство, состоящее из стержня из кремниевого материала n-типа с не выпрямляющим контактом на обоих концах (основание 1 и основание 2), а также с выпрямляющим контактом (эмиттером), легированным в стержень частично вдоль него. его длина, чтобы сформировать единственное соединение в устройстве (отсюда и название «однопереходное соединение»).

Однопереходный транзистор также известен как двойной базовый диод.

Рис. 1 — Введение в однопереходный транзистор (UJT)

Уникальные характеристики переключения UJT отличает его от обычных BJT и FET, поскольку он действует как переключающий транзистор вместо усиления сигналов.Он демонстрирует отрицательное сопротивление в своих характеристиках, что позволяет использовать его в качестве релаксационных осцилляторов в различных приложениях.

Обозначение и конструкция однопереходного транзистора (UJT)

В однопереходном транзисторе PN-переход образован слаболегированной кремниевой пластиной N-типа с сильно легированным материалом P-типа с одной стороны. Омический контакт на обоих концах кремниевой планки обозначается как база 1 (B ₁) и база 2 (B ₂), а клемма P-типа называется эмиттером.

Рис. 2 — Базовая конструкция и обозначение однопереходного транзистора (UJT)

Эмиттерный переход размещен так, чтобы он был ближе к клемме Base 2, чем Base 1. Символы UJT и JFET напоминают то же самое, за исключением того, что стрелка эмиттера представляет направление, в котором протекает обычный ток, но они работают по-разному.

Как работает однопереходный транзистор (UJT)

Упрощенная эквивалентная схема (на рисунке 3 ниже) показывает, что канал N-типа состоит из двух последовательно соединенных резисторов RB2 и RB1 с эквивалентным диодом, D представляет собой PN переход.PN-переход эмиттера фиксируется вдоль омического канала в процессе его изготовления.

Рис. 3 — Упрощенная эквивалентная схема однопереходного транзистора (UJT)

Переменное сопротивление RB1 обеспечивается между выводами эмиттера (E) и базы 1 (B ₁), RB2 — между выводами эмиттера. (E) и База 2 (B ₂). Поскольку PN-переход находится ближе к B _2,, значение RB2 будет меньше, чем переменное сопротивление RB1.

Сеть делителей напряжения образована последовательными сопротивлениями RB2 и RB1. Когда на полупроводниковое устройство подается напряжение, потенциал будет пропорционален положению базовых точек вдоль канала.

Излучатель (E) будет действовать как вход при включении в цепь, так как клемма B ₁ будет заземлена. Клемма B ₂ будет иметь положительное смещение относительно B _1,, когда напряжение (V _BB) приложено к клеммам B ₁ и B _2. Когда вход эмиттера равен нулю, напряжение на сопротивлении RB1 цепи делителя напряжения рассчитывается по формуле

. Важным параметром однопереходного транзистора является «внутреннее отношение сопротивления» (η), которое является резистивным отношением R _{. B1} — _{рандов BB.} Большинство UJT имеют значение η от 0,5 до 0,8. PN-переход имеет обратное смещение; когда небольшое количество напряжения, которое меньше напряжения, развиваемого на сопротивлении R _B1 (ηV _BB), прикладывается к оконечному эмиттеру (E).

Таким образом, создается очень высокий импеданс, побуждающий устройство перейти в непроводящее состояние, то есть оно будет выключено, и через него не будет протекать ток. UJT начинает проводить, когда PN-переход смещен в прямом направлении.

Прямое смещение достигается, когда напряжение на выводе эмиттера увеличивается и становится больше VRB1. Это приводит к большему потоку тока эмиттера от области эмиттера к области базы. Увеличение тока эмиттера снижает сопротивление между эмиттером и базой 1, что приводит к отрицательному сопротивлению на выводе эмиттера.

Однопереходный транзистор (UJT) будет действовать как устройство пробоя напряжения, когда входное напряжение между эмиттером и базой 1 уменьшается ниже значения пробоя, то есть RB1 увеличивается до более высокого значения. Это показывает, что RB1 зависит от тока эмиттера и является переменным.

Кривая характеристик однопереходного транзистора (UJT)

Характеристики однопереходного транзистора (UJT) можно объяснить тремя параметрами:

отсечка
Область отрицательного сопротивления
Насыщенность

Фиг.4 — Характеристики однопереходного транзистора (UJT)

Отсечка

Область отсечки — это область, где однопереходный транзистор (UJT) не получает достаточного напряжения для включения. Приложенное напряжение не достигает напряжения срабатывания, поэтому транзистор находится в выключенном состоянии.

Область отрицательного сопротивления

Когда транзистор достигает напряжения срабатывания, включается V _TRIG, однопереходный транзистор (UJT). По прошествии определенного времени, если приложенное напряжение на выводе эмиттера увеличится, оно достигнет V _PEAK.Напряжение падает от _PEAK до Valley Point, даже если ток увеличивается (отрицательное сопротивление).

Насыщение

Область насыщения — это область, где ток и напряжение возрастают, если напряжение, приложенное к выводу эмиттера, увеличивается.

Применения однопереходного транзистора (UJT)

Однопереходный транзистор можно использовать в различных приложениях, таких как:

коммутационное устройство
пусковое устройство для симисторов и тиристоров
схемы синхронизации
для фазового управления

Пилообразные генераторы
В простых релаксационных генераторах

Применение однопереходного транзистора (UJT) в релаксационном генераторе

Осциллятор релаксации UJT можно практически увидеть с помощью следующей схемы.

Рис. 5 — Использование однопереходного транзистора (UJT) в релаксационном генераторе

Сопротивление R ₃ заряжает конденсатор C ₁ до точки пика. Вывод эмиттера UJT не влияет на C ₁ до тех пор, пока не будет достигнута пиковая точка. Когда напряжение эмиттера достигает точки пикового напряжения, пониженное сопротивление базы 1 эмиттера быстро разряжает конденсатор.

По мере того, как конденсатор C ₁ разряжается ниже точки впадины, сопротивление эмиттерной базы 1 возвращается к высокому сопротивлению, тем самым позволяя конденсатору снова заряжаться.

Применение однопереходного транзистора (UJT) в цепи управления скоростью

Цепь управления скоростью
является одним из типичных приложений UJT для создания набора импульсов для запуска и управления тиристором. Мы можем регулировать скорость универсальных двигателей, используя UJT в качестве схемы запуска в сочетании с тиристорами и симисторами.
Преимущества однопереходного транзистора (UJT)
Преимущества однопереходного транзистора:
низкая стоимость
характеристики отрицательного сопротивления
Требуется низкое значение тока срабатывания.
Стабильное напряжение срабатывания
Устройство поглощения низкой мощности
Недостаток однопереходного транзистора (UJT)
Основным недостатком однопереходного транзистора является его неспособность обеспечить соответствующее усиление.
Также читают: Встроенная система - Характеристики, типы, преимущества и недостатки Технология дополненной / вспомогательной реальности - компоненты, типы и приложения Что такое полевой МОП-транзистор - работа, типы, применение, преимущества и недостатки
Однопереходный транзистор (UJT) — всеобъемлющее руководство
Однопереходный транзистор — это трехконтактное полупроводниковое устройство, которое в отличие от биполярного транзистора имеет только один pn-переход.Он в основном предназначен для использования в качестве одноступенчатой схемы генератора для генерации импульсных сигналов, подходящих для приложений цифровых схем.
Схема генератора релаксации UJT
Однопереходный транзистор обычно может быть подключен в виде генератора релаксации, как показано на следующей базовой схеме.
Здесь компоненты RT и CT работают как элементы синхронизации и определяют частоту или частоту колебаний схемы UJT.
Для расчета частоты колебаний мы можем использовать следующую формулу, которая включает внутреннее сопротивление однопереходного транзистора η в качестве одного из параметров наряду с RT и CT для определения колебательных импульсов.
Стандартное значение выдержки для типичного устройства UJT составляет от 0,4 до 0,6 . Таким образом, принимая значение η = 0,5 и подставляя его в вышеприведенное уравнение, мы получаем:
При включении питания напряжение через резистор RT заряжает конденсатор CT до уровня питания VBB. Теперь напряжение выдержки Vp определяется величиной Vp на B1 — B2 в сочетании с отношением выдержки UJT η как: Vp = η VB1VB2 — VD.
До тех пор, пока напряжение VE на конденсаторе остается ниже Vp, на клеммах UJT на B1, B2 будет разомкнута цепь.
Но в тот момент, когда напряжение на трансформаторе тока превышает Vp, срабатывает однопереходный транзистор, быстро разряжая конденсатор и инициируя новый цикл.
Во время запуска UJT, потенциал на R1 возрастает, а потенциал на R2 падает.
Результирующая форма волны на эмиттере UJT дает пилообразный сигнал, который демонстрирует положительный потенциал на B2 и отрицательный потенциал на выводах B1 UJT
Области применения однопереходного транзистора
Ниже приведены основные области применения, в которых широко используются однопереходные транзисторы.
Цепи срабатывания
Цепи генераторов
Источники питания с регулируемым напряжением / током.
Цепи на основе таймера,
Пилообразные генераторы,
Цепи управления фазой
Бистабильные сети
Основные характеристики
Легко доступный и дешевый : Дешевая цена и легкая доступность UJT вместе с некоторыми исключительными функциями привели к широкое внедрение этого устройства во многие электронные приложения.
Низкое энергопотребление : Благодаря низкому энергопотреблению при нормальных условиях работы, устройство считается невероятным прорывом в постоянных усилиях по разработке достаточно эффективных устройств.
Высокая стабильность и надежность работы : При использовании в качестве генератора или в цепи запуска задержки, UJT работает с чрезвычайной надежностью и с чрезвычайно точным выходным откликом.
Базовая конструкция однопереходного транзистора
Рисунок № 1
UJT — это трехконтактное полупроводниковое устройство, имеющее простую конструкцию, как показано на рисунке выше.
В этой конструкции блок из слабо легированного кремниевого материала n-типа (с повышенной характеристикой сопротивления) обеспечивает пару базовых контактов, соединенных с двумя концами одной поверхности, и алюминиевый стержень, легированный на противоположной задней поверхности.
p-n переход устройства создается на границе алюминиевого стержня и кремниевого блока n-типа.
Этот сформированный таким образом одиночный переход p-n является причиной названия устройства «однопереходный» . Изначально устройство называлось двойным (двойным) базовым диодом из-за наличия пары базовых контактов.
Обратите внимание, что на приведенном выше рисунке алюминиевый стержень сплавлен / слит на кремниевом блоке в положении, более близком к контакту основания 2, чем контакт основания 1, а также контакт основания 2 стал положительным по отношению к основанию. 1 клемма по VBB вольт. Как эти аспекты влияют на работу UJT, будет видно в следующих разделах.
Символическое представление
Символическое представление однопереходного транзистора можно увидеть на изображении ниже.
Рисунок № 2
Обратите внимание, что вывод эмиттера показан под углом к прямой линии, которая изображает блок из материала n-типа. Видно, что острие стрелки направлено в направлении типичного потока тока (отверстия), в то время как однопереходное устройство находится в прямом смещенном, срабатывающем или проводящем состоянии.
Эквивалентная схема однопереходного транзистора
Рисунок № 3
Эквивалентная схема UJT можно увидеть на изображении выше. Мы можем увидеть, насколько относительно простой кажется эта эквивалентная схема, которая включает в себя пару резисторов (один фиксированный, один регулируемый) и одиночный диод.
Сопротивление RB1 отображается как регулируемый резистор, учитывая, что его значение будет изменяться при изменении текущего IE. Фактически, в любом транзисторе, который представляет собой однопереходный, RB1 может колебаться от 5 кОм до 50 Ом для любого эквивалентного изменения IE от 0 до 50 = мкА. Межбазовое сопротивление RBB представляет собой сопротивление устройства между клеммами B1 и B2, когда IE = 0. В формуле для этого значения:
RBB = (RB1 + RB2) | IE = 0
Диапазон RBB обычно находится в пределах от 4 до 10 кОм.Размещение алюминиевых стержней, как показано на первом рисунке, обеспечивает относительные величины RB1, RB2, когда IE = 0. Мы можем оценить значение VRB1 (когда IE = 0), используя закон делителя напряжения, как показано ниже:
VRB1 = (RB1 x VBB) / (RB1 + RB2) = ηVBB (с IE = 0)
Греческая буква η (эта) известна как внутреннее сопротивление однопереходного транзисторного устройства и определяется по:
η = RB1 / (RB1 + RB2) (с IE = 0) = RB1 / RBB
Для указанного напряжения эмиттера (VE) выше VRB1 (= ηVBB) на прямое падение напряжения на диоде VD ( 0.35 → 0,70 В) диод загорится. В идеале мы можем предположить состояние короткого замыкания, так что IE начнет проводить через RB1. С помощью уравнения уровень напряжения срабатывания эмиттера может быть выражен как:
VP = ηVBB + VD
Основные характеристики и работа
Характеристики типичного однопереходного транзистора для VBB = 10 В показаны на рисунке ниже. .
Рисунок № 4
Мы можем видеть, что для потенциала эмиттера, указанного слева от точки пика, значение IE никогда не превышает IEO (которое выражается в микроамперах).Текущий IEO более или менее соответствует току обратной утечки ICO обычного биполярного транзистора.
Эта область называется областью отсечки, как также показано на рис.
Как только достигается проводимость при VE = VP, потенциал эмиттера VE уменьшается по мере увеличения потенциала IE, что точно соответствует уменьшению сопротивления RB1 для увеличения тока IE, как объяснялось ранее.
Приведенная выше характеристика обеспечивает однопереходный транзистор с очень стабильной областью отрицательного сопротивления, что позволяет устройству работать и применяться с чрезвычайной надежностью.
Во время описанного выше процесса можно было ожидать, что в конечном итоге будет достигнута точка впадины, и любое увеличение IE за пределами этого диапазона приведет к тому, что устройство войдет в область насыщения.
На рисунке №3 показана эквивалентная схема диода в той же области с аналогичными характеристиками.
Падение значения сопротивления устройства в активной области вызвано введением отверстий в блоке n-типа алюминиевым стержнем p-типа, как только происходит срабатывание устройства.Это приводит к увеличению количества дырок на секции n-типа, увеличивает количество свободных электронов, вызывая повышенную проводимость (G) на устройстве с эквивалентным уменьшением его сопротивления (R ↓ = 1 / G ↑)
Важные параметры
Вы найдете три дополнительных важных параметра, связанных с однопереходным транзистором: IP, VV и IV. Все это обозначено на рисунке №4.
На самом деле это довольно легко понять. Обычно существующие характеристики эмиттера можно узнать из рисунка №5 ниже.
Рисунок № 5
Здесь мы можем заметить, что IEO (мкА) незаметен, потому что горизонтальная шкала откалибрована в миллиамперах. Каждая кривая, пересекающая вертикальную ось, — это соответствующие результаты VP. Для постоянных значений η и VD значение VP изменяется в соответствии с VBB, как указано ниже:
Лист данных однопереходного транзистора
Стандартный диапазон технических характеристик для UJT можно узнать из рисунка № 5 ниже.
Информация о распиновке UJT
Подробная информация о расположении выводов также включена в вышеприведенное техническое описание.Обратите внимание, что клеммы базы B1, и B2, расположены напротив друг друга, а эмиттерный вывод E расположен в центре между этими двумя.
Кроме того, основной штифт, который предполагается соединить с более высокими уровнями питания, расположен рядом с ответвлением на воротнике упаковки.
Как использовать UJT для запуска SCR
Одно относительно популярное применение UJT — для запуска силового устройства, такого как SCR.Основные компоненты схемы запуска этого типа показаны на приведенной ниже диаграмме №6.
Рисунок # 6: Запуск SCR с использованием UJT Рисунок # 7: Линия нагрузки UJT для запуска для внешнего устройства, такого как SCR
Основные компоненты синхронизации сформированы R1 и C, в то время как R2 работает как понижающие резисторы для запуска выхода Напряжение.
Как рассчитать R1
Резистор R1 должен быть рассчитан, чтобы гарантировать, что линия нагрузки, определяемая R1, проходит через характеристики устройства в области отрицательного сопротивления, то есть по направлению к правой стороне пиковой точки, но слева сторона точки впадины, как показано на Рис. 7.
Если линия нагрузки не может пересечь правую сторону пиковой точки, устройство с однопереходным соединением не может запуститься.
Формула R1, которая гарантирует состояние включения, может быть определена, если мы учтем точку пика, где IR1 = IP и VE = VP. Уравнение IR1 = IP выглядит логичным, поскольку зарядный ток конденсатора в этот момент равен нулю. Это означает, что конденсатор в этой конкретной точке переходит из состояния зарядки в состояние разрядки.
Для вышеуказанного условия мы можем написать:
В качестве альтернативы, чтобы гарантировать полное отключение SCR:
R1> (V — Vv) / Iv
Это означает, что диапазон выбора резистора R1 должен быть таким, как указано ниже:
(V — Vv) / Iv
Как рассчитать R2
Резистор R2 должен быть достаточно малым, чтобы гарантировать, что SCR не срабатывает ложно напряжением VR2 на R2, когда IE ≅ 0 Amp.Для этого VR2 должен быть рассчитан по следующей формуле:
VR2 ≅ R2V / (R2 + RBB) (когда IE ≅ 0)
Конденсатор обеспечивает временную задержку между импульсами запуска, а также определяет длину каждого импульса.
Как рассчитать C
Ссылаясь на рисунок ниже, как только схема будет запитана, напряжение VE, равное VC, начнет заряжать конденсатор до напряжения VV с постоянной времени τ = R1C.
Рисунок № 8
Общее уравнение, определяющее период зарядки C в сети UJT, выглядит следующим образом:
vc = Vv + (V — Vv) (1 — e ^-t / R1C)
Благодаря нашим предыдущим вычислениям мы уже знаем напряжение на R2 в течение указанного выше периода зарядки конденсатора.Теперь, когда vc = vE = Vp, устройство UJT перейдет в состояние включения, вызывая разряд конденсатора через RB1 и R2 со скоростью, зависящей от постоянной времени:
τ = (RB1 + R2) C
Следующее уравнение можно использовать для расчета времени разряда, когда
vc = vE
vc ≅ Vpe ^-t / (RB1 + R2) C
Это уравнение немного изменилось сложный из-за RB1, значение которого уменьшается по мере увеличения тока эмиттера, наряду с другими аспектами в цепи, такими как R1 и V, которые также влияют на скорость разряда C в целом.
Несмотря на это, если мы обратимся к эквивалентной схеме, приведенной выше на рисунке # 8 (b), обычно значения R1 и RB2 могут быть такими, что на сеть Тевенина для конфигурации вокруг конденсатора C может незначительно повлиять Резисторы R1, RB2. Хотя напряжение V кажется довольно большим, резистивный делитель, помогающий напряжению Тевенина, обычно можно не заметить и исключить, как показано на приведенной ниже сокращенной эквивалентной диаграмме:
Таким образом, упрощенная версия, приведенная выше, помогает нам получить следующее уравнение для фаза разряда конденсатора C, когда VR2 находится на пике.
VR2 ≅ R2 (Vp — 0,7) / R2 + RB1
Для получения дополнительных схем применения вы также можете обратиться к этой статье
»Однопереходный транзистор
Однопереходный транзистор (UJT) представляет собой трехпереходное устройство с характеристиками, сильно отличающимися от обычного двухпереходного биполярного транзистора. Это генератор импульсов с подачей триггерного или управляющего сигнала на эмиттер. Это триггерное напряжение представляет собой долю (n) межбазового напряжения Vbb. Обозначение цепи UJT, схема соединения и характеристическая кривая показаны ниже.
Вывод эмиттера не вводит ток в базовую область, пока его напряжение не достигнет Vp. Как только Vp достигается, базовая цепь проводит ток, и на клемме B1 появляется положительный импульс, а на клемме B2 — отрицательный. UJT включает в себя область отрицательного сопротивления, низкий ток эмиттера и высокий выходной импульсный ток на клеммах B1 и B2, что делает его идеальным триггером импульсов. Ниже показана простая схема таймера RC с использованием UJT.
Основные характеристики UJT:
(a) Vbb (макс.) — максимальное межбазовое напряжение, которое может быть приложено к UJT
(b) Rbb — межбазовое сопротивление UJT
(c) n — Собственное отношение зазора, которое определяет Vp.
(г) Ip — пиковый ток эмиттера
Вот несколько наших наиболее востребованных UJT:
НОМЕР ДЕТАЛИ. R _BBO Межбазовое сопротивление @ В _BB = 3 В I _E = 0 (кОм) ч

Внутреннее зазор
Передаточное отношение при VBB = 10 В
I _v
Мин.
(мА) I _п.
_{Пиковый ток эмиттера Макс. (? мкА)}
В _OB1
Базовое одно пиковое импульсное напряжение Мин. (В) Стиль корпуса
2N489 4,7 — 6,8 .51 -.62 8 12 – T0-5
2N490 6,2 — 9,1 .51 — 0,62 8 12 –
2N491 4,7 — 6,8 , 56–0,68 8 12 –
2N1671 4,7 — 9,1 0,47 — 0,62 8 25 –
2N2160 4.0 — 12,0 .47 — .80 8 25 3
2N2646 4,7 — 9,1 .56 — .75 4 5 3 ТО-18
2N2647 4,7 — 9,1 0,68 — 0,82 8 2 6
American Microsemiconductor производит очень широкую линейку стандартных однопереходных транзисторов.
Многие из основных приложений включают:
генераторы, таймеры, пилообразные генераторы, триггеры SCR, делители частоты, стабильное определение напряжения,
Транзисторы | Однопереходные транзисторы | NTE Electronics
NTE Тип
Номер Стиль корпуса Максимальные рейтинги Внутреннее
Отступ
Передаточное число
(пФ) Interbase
Сопротивление
(кОм) Долина
Точка
Ток
(мА)
RMS
Излучатель
Ток
(мА) Interbase
Напряжение
(В) RMS мощность
Рассеиваемая мощность
(мВт) Излучатель
Обратный
Ток
(мкА)
I _E В _BB П _Д I _EO R _BBO I _В
6400 TO39 50 35 450 12 мин. Макс мин. Макс 8 мин.
0.45 0,80 4 12
6400A TO39 50 55 450 1 0,54 0,67 4 12 8 мин.
6401 TO18 50 35 300 12 0.56 0,75 4,7 9,1 4 мин.
6409 TO18 50 35 300 0,2 0,68 0,82 4,7 9,1 8 мин.
6410 TO92 50 35 300 0.005 Тип 0,70 0,85 4 9,1 4 мин.
Программируемый однопереходный транзистор (PUT)
NTE Тип
Номер Стиль корпуса Максимальные рейтинги Затвор
Ток
(мА) Пик
Ток
при В _S = 10 В
(мкА) Смещение
Напряжение
при В _S = 10 В
(В) Минимальное
Напряжение впадины
@ В _S = 10 В
(мкА)
От затвора до катода

Вперед
Напряжение
(В) От затвора до катода

Обратное
Напряжение
(В) От анода к катоду

Напряжение
(В) Мощность
Рассеиваемая мощность
(мВт)
BV _GKF BV _GKR BV _AK П _Д I _G I _P В _Т I _В
6402 ТО98 / ТО92 +40 -5 ± 40 300 ± 20 2 @ R _S = 1 МОм 1.6 @ R _г = 1 МОм 70 @ R _г = 1 МОм
5 @ R _S = 10 кОм 0,6 @ R _г = 10 кОм 1,5 мА @ R _г = 10 кОм
ОПИСАНИЕ: Это устройство было охарактеризовано как программируемый однопереходный транзистор (PUT), предлагая множество преимуществ по сравнению с обычными однопереходными транзисторами. Разработчик может выбрать R ₁ и R ₂, чтобы запрограммировать характеристики одноперехода, такие как собственное отношение зазора, межбазовое сопротивление и ток в точке впадины, в соответствии с конкретными потребностями.Применения PUT включают таймеры, схемы управления фазой с высоким коэффициентом усиления и релаксационные генераторы.
Что такое однопереходный транзистор? Конструктивные детали, работа, характеристики, применение однопереходного транзистора
Определение : Однопереходный транзистор — это полупроводниковое переключающее устройство , имеющее 2 слоя и 3 вывода, сокращенно UJT . Называется он так из-за наличия всего одной развязки .Он имеет способность ограничивать большую мощность с помощью небольшого входного сигнала и также известен как диод с двойной базой .
UJT — это устройство, которое обладает характеристикой отрицательного сопротивления , что означает, что его ток эмиттера регенеративно возрастает при срабатывании триггера. Таким образом, для его ограничения необходима подача эмиттера. В нормальных условиях эксплуатации он обычно потребляет меньше энергии и, следовательно, является эффективным устройством.
Поскольку это недорогое устройство, оно широко используется в таких схемах, как генераторы, триггеры, генераторы импульсов и т. Д.Следует отметить, что UJT имеет характеристики переключения, отличные от характеристик BJT или FET.
Конструктивные особенности однопереходного транзистора
На рисунке ниже показана базовая структура однопереходного транзистора
.
Его структура почти аналогична N-канальному JFET. UJT состоит из слабо легированного кремниевого стержня N-типа, в котором рассеивается материал P-типа, создавая PN-переход. Из-за наличия единственного PN-перехода оно называется устройством с однопереходным соединением.
Он состоит из двух омических контактов на конце шины, обозначенной как база 1 (B ₁) и база 2 (B ₂) . Здесь, как мы видим на рисунке выше, структура не симметрична, поскольку область эмиттера находится ближе к B ₂, чтобы иметь оптимальные электрические характеристики.
Символ UJT показан ниже:
Теперь давайте посмотрим на базовую конструкцию UJT:
Чтобы сформировать дополнительный UJT, материал N-типа распыляется на стержне P-типа.Дополнительный UJT отличается от обычного UJT только полярностями тока и напряжения, так как другие характеристики этих двух аналогичны.
Работа однопереходного транзистора
Давайте теперь рассмотрим эквивалентную схему UJT, показанную ниже:
Здесь R _B1 — переменное сопротивление, обусловленное изменением сопротивления при изменении тока эмиттера.
Два резистора схемы вместе составляют общее сопротивление, которое представляет собой сопротивление между B ₂ и B ₁, где эмиттер остается открытым, известно как межбазовое сопротивление R _BB .
Итак, можем написать,
R _BB = R _B1 + R _B2
, где терминал эмиттера остается открытым.
Обычно стоимость _{рандов B1} больше, чем _B2.
Когда напряжение V _BB приложено между двумя базовыми клеммами B ₁ и B ₂, напряжение в точке A будет равно
.

В _A = η V _BB
Здесь η обозначается как внутреннее противостояние и определяется выражением
.
, а его стоимость на протяжении длительного периода времени меньше 1 .
А теперь подробно остановимся на вышеуказанном условии.
Рассмотрим состояние, когда на цепь не подается эмиттерный потенциал. В этом случае диод смещается в обратном направлении. Таким образом, включая барьерный потенциал диода, полное обратное смещенное напряжение станет равным
.
V _A + V _B = ηV _BB + V _B
Как мы рассмотрели кремниевый стержень, в этом случае значение V _B будет равно 0.7 В.
Если потенциал эмиттера, который ранее был равным 0, увеличивается на небольшое значение и становится равным ηV _BB . Это приведет к тому, что ток эмиттера I _E станет равным 0. Это предотвратит протекание тока через диод из-за равных уровней напряжения.
Далее, если потенциал эмиттера увеличится еще больше, диод будет смещен в прямом направлении. Это потому, что он превосходит общий потенциал обратного смещения. Потенциал эмиттера, который переводит диод в состояние прямого смещения, известен как напряжение пикового значения и обозначается как В, _p .
Это позволяет току эмиттера течь через R _B1 на землю, таким образом, в конечном итоге, запускает UJT. Минимальное значение I _E для запуска устройства известно как пиковый ток точки эмиттера , обозначенный как I _p .
Когда диод смещается в прямом направлении и начинает проводить, сопротивление R _B1 быстро уменьшается. Это происходит потому, что во время проводимости диод с прямым смещением будет инжектировать носители в область R _B1, тем самым уменьшая сопротивление, поскольку оно зависит от уровня легирования.
Из-за этого снижения сопротивления падение на R _B1 также уменьшается, что в конечном итоге приводит к увеличению проводимости. Это приводит к увеличению прямого тока, и цикл повторяется. Этот эмиттерный ток ограничен эмиттерным потенциалом схемы.
Таким образом, говорят, что UJT обладает характеристикой отрицательного сопротивления, так как с увеличением тока эмиттера напряжение уменьшается. В этом случае для выключения устройства необходим отрицательный импульс.
Характеристики однопереходного транзистора
На рисунке ниже показана характеристика UJT, он выводит взаимосвязь между V _E и I _E.
Как видно из рисунка, I _E не превышает I _Eo, что не что иное, как эквивалент тока утечки в обратном направлении BJT. Однако следует отметить, что указанное выше условие относится к напряжению эмиттера, которое лежит в левом направлении к точке пика. Область известна как зона отсечения .
Как мы уже обсуждали, проводимость начинается, когда потенциал эмиттера становится равным пиковому напряжению.После того, как этот потенциал эмиттера уменьшится, любое дальнейшее увеличение I _E просто показывает уменьшение R _B1.
Это причина того, что устройство имеет характеристику отрицательного сопротивления, а область называется областью отрицательного сопротивления .
После этого достигается точка впадины , где устройство переходит в область насыщения при любом дополнительном увеличении эмиттерного тока устройства.
Особенности UJT
Недорогое устройство.
UJT — это устройство, способное выдерживать высокие импульсные токи.
Обладает отрицательной характеристикой сопротивления и представляет собой устройство, потребляющее меньше энергии во время работы.
Приложения UJT
UJT — устройство, которое используется для запуска тиристоров.
Используется для контроля постоянного напряжения, в случае обнаружения перенапряжения и измерения магнитного потока.
UJT используются в схеме генератора релаксации.
Характеристика отрицательного сопротивления однопереходного транзистора является основой его работы, благодаря чему устройство может использоваться в качестве генератора.
Однопереходный транзистор
(UJT): работа, характеристики, применение
Это руководство описывает работу однопереходного транзистора (UJT), кривую характеристик и приложения, а также принципиальные схемы.
Однопереходный транзистор (UJT) — это трехэлектродное устройство, которое содержит один PN переход, состоящий из стержня из материала N-типа с областью материала P-типа, легированного материалом N-типа. См. Рисунок 1 .
Материал N-типа действует как основание и имеет два вывода: основание 1 (B1) и основание 2 (B2).Свинец, выходящий из материала P-типа, является эмиттером (E).
Рисунок 1. Однопереходный транзистор (UJT) состоит из стержня из материала N-типа с областью материала P-типа, легированного материалом N-типа.
На схематическом обозначении UJT стрелка представляет эмиттер (E). Хотя отведения обычно не маркируются, их легко идентифицировать, поскольку стрелка всегда указывает на B1. Случай UJT может включать вкладку для идентификации потенциальных клиентов. См. Рисунок 2.
Рис. 2. В схематическом символе UJT острие стрелки представляет эмиттер (E) и всегда указывает на базу 1 (B1).
UJT используется в основном как устройство запуска, потому что он генерирует импульс, используемый для запуска тиристоров и симисторов.
Выходы фотоэлементов, термисторов и других преобразователей могут использоваться для запуска UJT, которые, в свою очередь, запускают тиристоры и симисторы. UJT также используются в генераторах, таймерах и в приложениях для измерения напряжения-тока.
Характеристическая кривая однопереходного транзистора (UJT)
При нормальной работе B1 имеет отрицательное значение, и на B2 подается положительное напряжение. Внутреннее сопротивление между B1 и B2 делится на E, примерно 60% сопротивления между E и B1. Остальные 40% сопротивления находятся между E и B2. Конечный результат — внутреннее разделение напряжения. Это разделение обеспечивает положительное напряжение на материале N-типа эмиттерного перехода, создавая эмиттерный переход с обратным смещением.
Пока напряжение эмиттера меньше внутреннего напряжения, эмиттерный переход будет оставаться смещенным в обратном направлении даже при очень высоком напряжении. Однако, если напряжение эмиттера поднимется выше этого внутреннего значения, произойдет резкое изменение.
Когда напряжение эмиттера больше внутреннего значения, переход становится смещенным в прямом направлении. Кроме того, сопротивление между E и B1 быстро падает до очень низкого значения.
Характеристическая кривая UJT показывает резкое изменение напряжения из-за этого изменения сопротивления. См. Рисунок 3.
Рисунок 3. Характеристическая кривая UJT показывает резкое изменение напряжения из-за быстрого изменения сопротивления. Область отрицательного сопротивления идеальна для срабатывания триггера.
Работа однопереходного транзистора (UJT)
Пока переход E-B1 имеет обратное смещение и ток в эмиттер не течет, ток в материале N-типа должен быть минимальным. Это связано с небольшим количеством легирования, которое создает высокое сопротивление.
Когда соединение E-B1 смещено в прямом направлении , соединение включается, в результате чего носители вводятся в базовую область. Эти носители создают избыток дырок. Их присутствие в материале N-типа увеличивает проводимость, что снижает сопротивление области.
После запуска ток легко течет между B1 и E. Следовательно, проводимость этой области регулируется током эмиттера.
Цепи срабатывания
UJT обычно используется в качестве схемы запуска для симистора или аналогичного устройства.
Когда переключатель S1 замкнут, действие делителя напряжения UJT создает напряжение между B1 и материалом N-типа эмиттерного перехода.
В этот же момент напряжение эмиттера равно нулю, поскольку он связан с конденсатором C1. Эмиттерный переход в этой точке имеет обратное смещение, и ток через переход не протекает.
Когда конденсатор C1 начинает заряжаться через резистор R1, напряжение на конденсаторе C1 должно начать расти.
Чтобы эмиттер имел прямое смещение, он должен быть более положительным, чем база (+0,6 В для кремния или +0,2 В для германия).
Предполагая, что в UJT используется кристалл кремния, переход становится смещенным в прямом направлении, когда управляющее напряжение достигает 0,6 В выше напряжения перехода.
При прямом смещении перехода внутреннее сопротивление области E-B1 резко падает. Это заставляет конденсатор C1 разряжать свою энергию через резистор базовой нагрузки R3. См. Рисунок 4.
Как только конденсатор разрядится достаточно, чтобы уменьшить прямое смещение на переходе, сопротивление перехода возвращается в норму.
Цикл зарядки и разрядки конденсатора повторяется.
Рис. 4. При прямом смещении эмиттерного перехода внутреннее сопротивление области E-B1 резко падает, и конденсатор C1 разряжает свою энергию через резистор базовой нагрузки R3.
Каждый раз, когда эмиттер смещается в прямом направлении, общее сопротивление между B1 и B2 падает, что позволяет увеличить ток через UJT. В результате положительный импульс (VB1) появляется в B1, а отрицательный импульс (VB2) появляется в B2 в момент разряда конденсатора.
Примечание: Частота повторения или частота разрядного напряжения определяется номиналами резистора R3 и конденсатора C1. Увеличение любого из значений замедляет работу устройства. Импульсы, которые появляются на базах B1 и B2, очень полезны для запуска тиристоров и симисторов.
Применение однопереходных транзисторов (UJT)
UJT используется в приложениях переключения и синхронизации.UJT часто уменьшает количество компонентов, необходимых для выполнения данной функции.
Количество компонентов часто меньше половины того, что требуется при использовании биполярных транзисторов.
Аварийная сигнализация
UJT может служить в качестве цепи срабатывания аварийной мигалки. В качестве схемы запуска UJT Q1 обеспечивает базовое смещение для управления транзисторами Q2 и Q3 через резисторы R2 и R3. Транзисторы Q2 и Q3 используются для освещения нагрузки лампы накаливания. См. Рисунок 5.
Частота повторения схемы (частота) определяется характеристиками UJT, напряжением питания и постоянной времени RC эмиттера Q1.
Чтобы изменить частоту мигания, необходимо изменить емкость конденсатора C1. По мере увеличения емкости конденсатора C1 частота мигания уменьшается. По мере уменьшения емкости конденсатора C1 частота мигания увеличивается.
Рис. 5. UJT может служить в качестве цепи запуска для аварийной мигалки.
Технический факт
UJT можно рассматривать как диод, подключенный к сети делителя напряжения. UJT могут использоваться в качестве релаксационных осцилляторов.
Генератор — это схема, которая генерирует повторяющийся электронный сигнал, такой как синусоида, без входных сигналов переменного тока.
Осцилляторы релаксации внутренне характеризуются короткими, резкими импульсами формы волны, которые потенциально могут запускать вентили.
Однопереходный транзистор
(UJT) и его конструкция
Однопереходный транзистор (UJT):
Однопереходный транзистор (сокращенно UJT) представляет собой трехконтактное полупроводниковое переключающее устройство.Это устройство имеет уникальную характеристику, заключающуюся в том, что при срабатывании триггера ток эмиттера регенеративно увеличивается до тех пор, пока он не будет ограничен источником питания эмиттера. Благодаря этой характеристике однопереходный транзистор может использоваться в различных приложениях, например, переключение, генератор импульсов, пила. -зубогенератор и др.
Конструкция однопереходного транзистора:
На рисунке (i) ниже показана базовая структура однопереходного транзистора . Он состоит из кремниевой шины n-типа с электрическими соединениями на каждом конце.Выводы к этим соединениям называются базовыми выводами B1 и двумя B2. На участке между двумя основаниями, ближе к B2, чем B1, между эмиттером p-типа и стержнем образуется PN-переход. Вывод к этому переходу называется эмиттерным выводом E. На рисунке (ii) ниже показан символ однопереходного транзистора .
Обратите внимание, что эмиттер показан ближе к B2, чем к B1. Следует отметить следующие моменты:
(i) Поскольку устройство имеет один PN-переход и три вывода, его обычно называют однопереходным транзистором (uni означает одиночный).
(ii) Имея только один PN переход, устройство на самом деле представляет собой форму диода. Поскольку две базовые клеммы взяты из одной секции диода, это устройство также называется двойным диодом.
(iii) Эмиттер сильно легирован и имеет много отверстий. Область n, однако, слегка легирована, по этой причине сопротивление между выводами базы очень велико (от 5 до 10 кОм), когда эмиттерный вывод открыт.
Однопереходный транзистор
Операция:
На рисунке ниже показана основная схема работы однопереходного транзистора .Обычно в устройстве имеется положительный сигнал B2. B1.
(i) Если напряжение VBB приложено между B2 и B1 при открытом эмиттере, вдоль полосы n-типа устанавливается градиент напряжения. Поскольку эмиттер расположен ближе к B2, более половины VBB появляется между эмиттером и B1. напряжение V1 между эмиттером и B1 создает обратное смещение на PN-переходе, и ток эмиттера отключается. Конечно, небольшой ток утечки течет от B2 к эмиттеру из-за неосновных носителей.

(ii) Если на эмиттер подается положительное напряжение [см. рисунок (ii) выше], pn переход будет оставаться смещенным в обратном направлении, пока входное напряжение меньше V1.Если входное напряжение на эмиттер превышает V1, pn переход становится смещенным в прямом направлении. В этих условиях отверстия вводятся из материала p-типа в стержень n-типа. Эти отверстия отталкиваются положительным выводом B2 и притягиваются к B1. Это скопление дырок в эмиттере в области B1 приводит к уменьшению сопротивления на этом участке шины.
В результате внутреннее падение напряжения от эмиттера до B1 уменьшается, и, следовательно, ток IE эмиттера увеличивается.По мере закачивания большего количества отверстий состояние насыщения в конечном итоге будет достигнуто. В этот момент ток эмиттера ограничен только источником питания эмиттера. Теперь устройство находится во включенном состоянии.
(iii) Если на эмиттер подается отрицательный импульс, pn переход смещается в обратном направлении, и ток эмиттера отключается. В этом случае говорят, что устройство находится в выключенном состоянии.
Схема эквивалента однопереходного транзистора (UJT):
На рисунке ниже показана эквивалентная схема однопереходного транзистора ( UJT) .Сопротивление кремниевого стержня называется сопротивлением между базами RBB. Сопротивление между базами представлено двумя последовательно включенными резисторами, а именно.

(a) RB2 — сопротивление кремниевой планки между B2 и точкой, в которой находится эмиттерный переход.
(b) RB1 — сопротивление шины между B1 и эмиттерным переходом. Это сопротивление показано переменным, потому что его значение зависит от напряжения смещения на pn переходе.Р-n переход представлен в эмиттере диодом D. Действие схемы UJT может быть объяснено более ясно из его эквивалентной схемы.
(i) При отсутствии напряжения на UJT сопротивление между базами равно;
RBB = RB1 + RB2
Значение RBB обычно составляет от 4 кОм до 10 кОм.
(ii) Если напряжение VBB приложено между базами с открытым эмиттером, напряжение будет делиться между RB1 и RB2.
Напряжение на RB1, V1 = {RB1 / [RB1 + RB2]} * VBB

равно нулю.
(iii) Если теперь к эмиттеру приложить постепенно нарастающее положительное напряжение, диод станет смещенным в прямом направлении, когда входное напряжение превысит η VBB
.
по VD — прямое падение напряжения на кремниевом диоде, т.е.
VP = η VBB + VD
где VP = «пиковое напряжение»
VD = прямое падение напряжения на кремниевом диоде (j0.7 В)
Когда диод D начинает проводить ток, в стержень n-типа вводятся отверстия из материала p-типа, которые направляются вниз к клемме B1, что снижает сопротивление между эмиттером и B1 (обозначено символом переменного сопротивления для RB1) и следовательно, внутреннее падение от эмиттера к B1. Ток эмиттера теперь увеличивается регенеративно, пока не будет ограничен источником питания эмиттера.
Характеристики однопереходного транзистора (UJT):
На рисунке ниже показана кривая между напряжением эмиттера (VE) и током эмиттера (IE) UJT при заданном напряжении VBB между базами.Это известно как характеристика эмиттера UJT . Из характеристик можно отметить следующие моменты:
(i) Первоначально в области отсечки, когда VE увеличивается от нуля, небольшой ток утечки течет от вывода B2 к эмиттеру. Этот ток возникает из-за неосновных носителей в диоде с обратным смещением.
(ii) Выше определенного значения VE прямой IE начинает течь, увеличиваясь до тех пор, пока пиковое напряжение VP и ток IP не будут достигнуты в точке P.

(iii) После точки пика P попытка увеличить VE сопровождается внезапным увеличением тока эмиттера IE с соответствующим уменьшением VE.Это участок кривой с отрицательным сопротивлением, потому что с увеличением IE уменьшается VE. Следовательно, устройство имеет область отрицательного сопротивления, которая достаточно стабильна для использования с большой надежностью во многих областях, например, в схемах запуска. , генераторы пилы, схемы синхронизации.
(iv) Отрицательная часть кривой длится до тех пор, пока не будет достигнута точка впадины V с напряжением точки впадины VV и током впадины IV. После точки впадины устройство приводится в состояние насыщения.На рисунке ниже показано типичное семейство характеристик VE / IE для UJT при различных напряжениях между базами.
Ясно, что напряжение в точке пика (= ηVBB + VD) неуклонно падает с уменьшением VBB, как и напряжение в точке впадины VV. Разница VP — VV является мерой эффективности переключения UJT и, как можно видеть, спадает как VBB уменьшается. Для UJT общего назначения пиковый ток составляет порядка 1 мкА при VBB = 20 В с напряжением в точке впадины около 2.5 В при 6 мА.

Преимущества UJT:
UJT был представлен в 1948 году, но не стал коммерчески доступным до 1952 года. С тех пор устройство приобрело большую популярность по следующим причинам:
(i) Это недорогое устройство.
(ii) Обладает прекрасными характеристиками.
(iii) Это маломощное поглощающее устройство при нормальных условиях эксплуатации.
По указанным выше причинам это устройство используется во множестве приложений. Некоторые из них включают в себя генераторы, триггерные схемы, пилообразные генераторы, бистабильную сеть и т. Д.
Приложения UJT:
Однопереходные транзисторы широко используются в схемах генераторов, импульсов и напряжения. Некоторые из важных приложений UJT обсуждаются ниже:
(i) Осциллятор релаксации UJT : На рисунке ниже показан осциллятор релаксации UJT, в котором разряд конденсатора через UJT может привести к появлению пилообразного выходного сигнала, как показано.Когда батарея VBB включена, конденсатор C заряжается через резистор R1. В течение периода зарядки напряжение на конденсаторе возрастает экспоненциально, пока не достигнет пикового напряжения.
В этот момент UJT переключается в режим проводимости с низким сопротивлением, и конденсатор разряжается между E и B1. Когда напряжение конденсатора возвращается к нулю, эмиттер перестает проводить ток и UJT выключается. Затем начинается цикл, позволяя конденсатору C снова зарядиться.
Частоту выходной пилообразной волны можно изменять, изменяя значение R1, поскольку это контролирует постоянную времени R1C цепи зарядки конденсатора. Период времени и, следовательно, частоту пилообразной волны можно рассчитать следующим образом. Предполагая, что конденсатор изначально не заряжен, напряжение VC на конденсаторе до пробоя определяется по формуле:

(ii) Датчик перенапряжения:
На рисунке показан простой d.c. индикатор перенапряжения.

Что представляет собой однопереходный транзистор

Принцип работы однопереходного транзистора

Основные характеристики однопереходных транзисторов

Области применения однопереходных транзисторов

Релаксационный генератор на однопереходном транзисторе

Схема запуска тиристора на однопереходном транзисторе

Преобразователь напряжение-частота на однопереходном транзисторе

Преимущества и недостатки однопереходных транзисторов

Преимущества:

Недостатки:

Современные аналоги однопереходных транзисторов

Заключение по однопереходным транзисторам

Однопереходные транзисторы

9. Однопереходный транзистор.

принцип работы, схемы и т.д.

Принцип действия однопереходного транзистора

Однопереходные транзисторы

Транзистор КТ117, цоколевка и параметры.Схема тиристорного регулятора.

Принцип работы однопереходного транзистора.

Схема тиристорного регулятора на однопереходном транзисторе.

Как проверить кт117а мультиметром

Транзисторы КТ117

Параметры однопереходного транзистора.

Принцип работы однопереходного транзистора.

Схема тиристорного регулятора на однопереходном транзисторе.

Как проверить различные типы транзисторов мультиметром?

С чего начать?

Проверка биполярного транзистора мультиметром

Проверка работоспособности полевого транзистора

Проверка составного транзистора

Как проверить однопереходной транзистор

Как проверить транзистор мультиметром, не выпаивая их схемы?

ОДНОПЕРЕХОДНЫЙ ТРАНЗИСТОР

Однопереходные транзисторы КТ117

Как проверить транзистор?

Проверка транзистора цифровым мультиметром

Какой мультиметр будем использовать?

Пробой P-N перхода транзистора.

Обрыв P-N перехода транзистора.

Статья Краткое описание

Однопереходный транзистор (UJT) — конструкция, работа, кривая характеристик и применение

Что такое однопереходный транзистор (UJT)

Обозначение и конструкция однопереходного транзистора (UJT)

Кривая характеристик однопереходного транзистора (UJT)

Отсечка

Область отрицательного сопротивления

Насыщение

Применения однопереходного транзистора (UJT)

Применение однопереходного транзистора (UJT) в релаксационном генераторе

Применение однопереходного транзистора (UJT) в цепи управления скоростью

Преимущества однопереходного транзистора (UJT)

Недостаток однопереходного транзистора (UJT)

Однопереходный транзистор (UJT) — всеобъемлющее руководство

Схема генератора релаксации UJT

Области применения однопереходного транзистора

Основные характеристики

Символическое представление

Основные характеристики и работа

Важные параметры

Лист данных однопереходного транзистора

Информация о распиновке UJT

Как использовать UJT для запуска SCR

Как рассчитать R1

Как рассчитать R2

Как рассчитать C

»Однопереходный транзистор

Транзисторы | Однопереходные транзисторы | NTE Electronics

Программируемый однопереходный транзистор (PUT)

Что такое однопереходный транзистор? Конструктивные детали, работа, характеристики, применение однопереходного транзистора

Конструктивные особенности однопереходного транзистора

Работа однопереходного транзистора

Характеристики однопереходного транзистора

Особенности UJT

Приложения UJT

(UJT): работа, характеристики, применение

(UJT) и его конструкция

Однопереходный транзистор (UJT):

Конструкция однопереходного транзистора:

Однопереходный транзистор

Схема эквивалента однопереходного транзистора (UJT):