10 Simple Unijunction Transistor (UJT) kretser forklart

I det tidligere innlegget lærte vi omfattende om hvordan en ununksjonstransistor fungerer , i dette innlegget vil vi diskutere noen interessante applikasjonskretser ved hjelp av denne fantastiske enheten kalt UJT.

Eksemplet på applikasjonskretser som bruker UJT som er forklart i artikkelen er:

1. Pulsgenerator
2. Sagtann generator
3. Gratiskjørt multivibrator
4. Monostabil multivibrator
5. Generell oscillator
6. Enkel krystalloscillator
7. Sender RF styrke detektor
8. Metronome
9. Dørklokke for 4 innganger
10. LED-blinklys

1) Square Wave Pulse Generator

Den første designen nedenfor viser en enkel pulsgeneratorkrets bestående av en UJT-oscillator (som 2N2420, Q1) og et silisium bipolar utgangstransistor (som BC547, Q2).

UJT-utgangsspenningen, oppnådd over den 47 ohm motstanden R3, bytter den bipolare transistoren mellom et par terskler: metning og avskjæring, og genererer horisontale topputgangspulser.

Avhengig av avslagstid (t) for pulsen, kan utgangsbølgeformen noen ganger være smale rektangulære pulser eller (som angitt over utgangsterminalene i figur 7-2) en firkantbølge. Maksimal amplitude på utgangssignalet kan være opp til forsyningsnivået, det vil si +15 volt.

Frekvensen, eller syklingsfrekvensen, bestemmes av justeringen av en 50 k grytemotstand og kondensatorverdien til C1. Når motstanden er maksimum med R1 + R2 = 51,6 k og med C1 = 0,5 µF, er frekvensen f = 47,2 Hz, og avspenningen (t) = 21,2 ms.

Når motstandsinnstillingen er på minimum, sannsynligvis med bare R1 ved 1,6 k, vil frekvensen være, f = 1522 Hz, og t = 0,66 ms.

For å få flere frekvensområder kan R1, R2 eller C1 eller hver av disse endres og frekvensen beregnes ved hjelp av følgende formel:

t = 0,821 (R1 + R2) C1

Der t er i sekunder, R1 og R2 i ohm, og Cl i farads, og f = 1 / t

Kretsen fungerer med bare 20 mA fra 15 Vdc-kilden, selv om dette området kan være forskjellig for forskjellige UJT og bipolarer. DC-utgangskoblingen kan sees i skjematisk form, men vekselstrømskobling kan konfigureres ved å plassere en kondensator C2 i ledningen med høy utgang, som vist gjennom det prikkete bildet.

Kapasitansen til denne enheten må være omtrent mellom 0,1 µF og 1 µF, den mest effektive størrelsen kan være den som gir minimum forvrengning av utgangsbølgeformen når generatoren kjøres gjennom et spesifikt ideelt belastningssystem.

2) Nøyaktig sagtanngenerator

En grunnleggende sagtanngenerator med spisse pigger er fordelaktig i en rekke apper som er involvert i timing, synkronisering, feiing og så videre. UJT produserer denne typen bølgeformer ved hjelp av enkle og billige kretser. Skjematisk viser nedenfor en av disse kretsene som, selv om de ikke er et presisjonsutstyr, vil gi et anstendig resultat i små prisklasser.

Denne kretsen er primært en avslapningsoscillator, med utganger hentet fra emitteren og de to basene. 2N2646 UJT er koblet opp i den typiske oscillatorkretsen for denne typen enheter.

Frekvensen, eller repetisjonshastigheten, bestemmes fra oppsettet av frekvensstyringspotensiometeret, R2. Hver gang denne gryten defineres til sitt høyeste motstandsnivå, blir summen av seriemotstanden med tidskondensatoren C1 totalen av grytemotstanden og den begrensende motstanden, R1 (som er 54,6 k).

Dette forårsaker en frekvens på rundt 219 Hz. Hvis R2 er definert til minimumsverdien, representerer den resulterende motstanden i det vesentlige verdien av motstanden R1, eller 5,6 k, og produserer en frekvens på rundt 2175 Hz. Ytterligere frekvens tanges og tuning terskler kan implementeres ganske enkelt ved å endre R1, R2, C1 verdier, eller kan være alle de tre sammen.

En positiv spiket utgang kan anskaffes som kommer fra base 1 av UJT, mens en negativ spiked output gjennom base 2, og en positiv sagtannbølgeform gjennom UJT-emitteren.

Selv om likestrømsutgangskobling er avslørt i fig. 7-3, kan vekselstrømskobling bestemmes ved å påføre kondensatorer C2, C3 og C4 i utgangsterminalene, som vist gjennom det stiplede området.

Disse kapasitansene vil sannsynligvis være mellom 0,1 og 10 µF, og verdien som er bestemt er basert på den høyeste kapasitansen som kan takles av en spesifisert lastenhet uten å forvride utgangsbølgeformen. Kretsen bruker omtrent 1,4 mA gjennom 9 volt likestrømforsyning. Hver av motstandene er vurdert til 1/2 watt.

3) Gratis-løpende multivlbrator

UJT-kretsen som er påvist i det viste diagrammet, ligner avslapningsoscillatorkretsene som er forklart i et par tidligere segmenter, bortsett fra at RC-konstanter tilfeldigvis er valgt for å gi kvasi-firkantbølgeutgang som ligner på en standard transistorisert stabil multivibrator .

Type 2N2646 unijunction transistor fungerer fint inne i dette angitte oppsettet. Det er i utgangspunktet to utgangssignaler: en negativpuls ved UJT-base 2 og en positivpuls ved base 1.

Den åpne kretsens maksimale amplitude for hvert av disse signalene er rundt 0,56 volt, men dette kan avvike litt avhengig av spesifikke UJT. 10 k-potten, R2, skal dreies for å skaffe seg en perfekt vippe- eller horisontal topputgangsbølgeform.

Denne pottestyringen påvirker i tillegg frekvensområdet eller driftssyklusen. Med størrelsesorden presentert her for R1, R2 og C1, er frekvensen rundt 5 kHz for en topp topp. For andre frekvensområder kan det være lurt å justere R1- eller C1-verdiene tilsvarende, og bruk følgende formel for beregningene:

f = 1 / 0,821 RC

hvor f er i Hz, R i ohm og C i farads. Kretsen bruker omtrent 2 mA fra 6 V likestrømkilden. Alle faste motstander kan bli vurdert til 1/2 watt.

4) One-Shot Multivibrator

Med henvisning til følgende krets finner vi en konfigurasjon av a one-shot eller en monostabil multivibrator . En 2N2420 nummer ununksjonstransistor og en 2N2712 (eller BC547) silisium BJT kan sees satt sammen for å generere en ensom, fast amplitude utgangspuls for hver utløser ved inngangsterminalen til kretsen.

I denne spesielle utformingen blir kondensatoren C1 ladet av spenningsdeleren etablert av R2, R3 og base-til-emitter-motstanden til transistoren Q2, forårsaker Q2-siden negativ og Q1-siden positiv.

Denne motstandsdeleren forsyner i tillegg Q1-emitteren med en positiv spenning som er litt mindre enn toppspenningen til 2N2420 (se punkt 2 i skjematisk).

I begynnelsen er Q2 i PÅ-tilstand som forårsaker et spenningsfall over motstanden R4, og reduserer spenningen ved utgangsterminalene drastisk til 0. Når en 20 V negativ puls blir gitt over inngangsterminalene, avfyres Q1, forårsaker en øyeblikkelig spenningsfall til null på emitter-siden av C1, som igjen forstyrrer Q2-basen negativ. På grunn av dette blir Q1 avbrutt, og Q1 kollektorspenningen øker raskt til +20 volt (legg merke til pulsen som er angitt over utgangsterminalene i diagrammet).

Spenningen fortsetter å være rundt dette nivået i et intervall t, tilsvarende utladningstiden til kondensatoren Cl via motstanden R3. Utgangen synker deretter tilbake til null, og kretsen går i stand by-stilling til neste puls tilføres.

Tidsintervall t, og tilsvarende pulsbredden (tiden) til utgangspulsen, er avhengig av justeringen av pulsbreddekontrollen med R3. I henhold til de angitte verdiene på R3 og C1 kan tidsintervallet ligge mellom 2 µs og 0,1 ms.

Anta at R3 omfatter motstandsområdet mellom 100 og 5000 ohm. Ytterligere forsinkelsesområder kan løses ved å modifisere verdiene til C1, R3 eller begge deler på riktig måte og bruke formelen: t = R3C1 hvor t er i sekunder, R3 i ohm, og C1 i farads.

Kretsen bruker omtrent 11 mA gjennom 22,5 V likestrømforsyningen. Dette kan imidlertid sannsynligvis endres til en viss grad avhengig av UJT og bipolartypen. Alle faste motstander er 1/2 watt.

5) Avslappingsoscillator

En enkel avslapningsoscillator tilbyr mange applikasjoner som er anerkjent av de fleste elektronikkhobbyister. Unijunction-transistoren er en bemerkelsesverdig tøff og pålitelig aktiv komponent som kan brukes i denne typen oscillatorer. Skjematisk viser den grunnleggende UJT-avslapningsoscillatorkretsen, som arbeider med en type 2N2646 UJT-enhet.

Utgangen er faktisk noe buet sagtannbølge som består av toppamplitude omtrent som tilsvarer forsyningsspenningen (som er 22,5 V her). I denne utformingen lader strøm som går gjennom likestrømskilden via motstand R1 kondensatoren C1. En potensiell forskjell VEE som et resultat akkumuleres jevnt over C1.

I det øyeblikket dette potensialet når toppspenningen til 2N2646 (se punkt 2 i fig. 7-1 B), slås UJT PÅ og 'fyrer'. Dette tømmer umiddelbart kondensatoren og slår av UJT igjen. Dette får kondensatoren til å starte ladeprosessen igjen, og syklusen fortsetter å gjenta.

På grunn av denne ladingen og utladingen av kondensatoren slås UJT på og av med en frekvens som er etablert gjennom verdiene R1 og C1 (med verdiene angitt i diagrammet, er frekvensen rundt f = 312 Hz). For å oppnå en annen frekvens, bruk formelen: f = 1 / (0,821 R1 C1)

hvor f er i Hz, R1 i ohm, og C1 i farads. EN potensiometer med passende motstand kunne brukes i stedet for den faste motstanden, R1. Dette vil gjøre det mulig for brukeren å oppnå en kontinuerlig justerbar frekvensutgang.

Alle motstander er 1/2 watt. Kondensatorer Cl og C2 kan være vurdert til 10 V eller 16 V, fortrinnsvis et tantal. Kretsen bruker omtrent 6 mA fra det angitte forsyningsområdet.

6) Spotfrekvensgenerator

Følgende konfigurasjon indikerer 100 kHz krystalloscillator krets som kan brukes i en hvilken som helst standardmetode som en alternativ standardfrekvens eller spotfrekvensgenerator.

Denne designen produserer en deformert utgangsbølge som kan være svært egnet i en frekvensstandard, slik at du kan garantere solide harmoniske belastninger med RF-spekteret.

Fellesarbeid av unijunction-transistoren og 1N914 diode-harmonisk generator genererer den tiltenkte forvrengede bølgeformen. I dette oppsettet gjør en liten 100 pF variabel kondensator, C1, det mulig å justere frekvensen til 100 kHz krystall litt, for å levere en økt harmonisk, for eksempel 5 MHz, til null beat med et WWV / WWVH standard frekvenssignal .

Utgangssignalet produseres over 1 mH RF-choke (RFC1) som skal ha en lavere likestrømsmotstand. Dette signalet blir gitt til 1N914-dioden (D1) som er DC-forspent ved hjelp av R3 og R4 for å oppnå en maksimal ikke-lineær del av dens fremre ledningskarakteristikk, for i tillegg å forvride utgangsbølgeformen fra UJT.

Mens du bruker denne oscillatoren, er variabel bølgeformpotte, R3, fast for å oppnå den kraftigste overføringen med den foreslåtte harmoniske på 100 kHz. Motstand R3 fungerer rett og slett som en strømbegrenser for å stoppe direkte påføring av 9 volts forsyning over dioden.

Oscillatoren bruker omtrent 2,5 mA fra 9 Vdc-forsyningen, men dette kan endres relativt avhengig av spesifikke UJT. Kondensator C1 skal være en dvergluft-type, de resterende andre kondensatorene er glimmer eller forsølvet glimmer. Alle faste motstander er vurdert til 1 watt.

7) RF-detektor for sender

De RF-detektor krets vist i følgende diagram kan drives direkte fra RF-bølger fra en sender som blir målt. Den gir en variabel innstilt lydfrekvens i en tilkoblet hodetelefon med høy impedans. Lydnivået til dette lydutgangen bestemmes av energien til RF, men kan være tilstrekkelig selv med sendere med lav effekt.

Utgangssignalet samples gjennom L1 rf pickup coil, bestående av 2 eller 3 vikling av isolert hookup wire montert fast nær senderens output tank coil. RF-spenningen konverteres til DC gjennom en shunt-diodekrets, bestående av blokkeringskondensator C1, diode D1 og filtermotstand R1. Den resulterende utbedrede likestrømmen blir brukt til å bytte unijunksjonstransistoren i en avslapningsoscillatorkrets. Utgangen fra denne oscillatoren blir matet inn i en tilkoblet hodetelefon med høy impedans via koblingskondensator C3 og utgang J1.

Signaltonen som ble plukket opp i hodetelefonene, kunne endres over et anstendig område gjennom potten R2. Tonefrekvensen vil være et sted rundt 162 Hz når R2 justeres til 15 k. Alternativt vil frekvensen være omtrent 2436 Hz når R2 er definert til 1 k.

Lydnivået kan manipuleres ved å rotere L1 nærmere eller vekk fra senderen LC-tanknettverk, vanligvis vil det bli identifisert et sted som gir rimelig volum for mest grunnleggende bruk.

Kretsen kan konstrueres i en kompakt, jordet metallbeholder. Vanligvis kan dette plasseres i ganske god avstand fra senderen, når et tvunnet par eller en fleksibel koaksialkabel brukes av anstendig kvalitet, og når L1 er koblet til den nedre terminalen på tankspolen.

Alle faste motstander er vurdert til 1/2 watt. Kondensator C1 må klassifiseres for å tåle den høyeste likestrømsspenningen som uforvarende kan oppleves i kretsen C2 og C3, derimot, kan være noen praktiske lavspenningsenheter.

8) Metronome Circuit

Oppsettet nedenfor viser en fullstendig elektronisk metronom ved bruk av en 2N2646 ununksjonstransistor. En metronom er en veldig hendig liten enhet for mange musikkartister og andre som ser etter en jevnt innstilt hørbar tone under komposisjon eller sang.

Kjører en 21/2 tommers høyttaler, denne kretsen kommer med en anstendig, høy volum, pop som lyd. Metronomen kan være ganske kompakt, høyttalerne og lydutgangene til batteriet er de eneste elementene som har størst størrelse, og siden den er batteridrevet, og derfor er helt bærbar.

Kretsen er faktisk en justerbar frekvensavslappingsoscillator som er paret gjennom en transformator til 4 ohm høyttaleren. Slagfrekvensen kan varieres fra omtrent 1 per sekund (60 per minutt) til rundt 10 per sekund (600 per minutt) ved hjelp av en 10 k trådkonstruksjon, R2.

Lydutgangsnivået kan modifiseres gjennom en 1 k, 5 watt, trådbundet pott, R4. Utgangstransformatoren T1 er faktisk en liten enhet på 125: 3,2 ohm. Kretsen trekker 4 mA for den minste slagfrekvensen til metronomen og 7 mA under den raskeste beatfrekvensen, selv om dette kan svinge avhengig av spesifikke UJT. Et 24 V batteri vil tilby utmerket service med dette reduserte strømavløpet. Elektrolytkondensator C1 er vurdert til 50 V. Motstander R1 og R3 er 1/2 watt, og potensiometre R2 og R4 er trådviklede typer.

9) Tonebasert signalanlegg

Kretsskjemaet vist nedenfor gjør det mulig å trekke ut et uavhengig lydsignal fra hver av de angitte kanalene. Disse kanalene kan muligens omfatte unike dører inne i en bygning, forskjellige bord på en arbeidsplass, forskjellige rom i et hus eller andre områder der man kan arbeide med trykknapper.

Stedet som kan signalisere lyden, kan identifiseres ved den spesifikke tonefrekvensen. Men dette kan bare være mulig når det brukes et lavere antall kanaler og at tonefrekvensene er betydelig brede fra hverandre (for eksempel 400 Hz og 1000 Hz), slik at de lett kan skilles ut av øret vårt.

Kretsen er igjen basert på et enkelt avslapningsoscillatorkonsept, ved hjelp av en type 2N2646 unijunction transistor for å generere lydnoten og pendle en høyttaler. Tonefrekvensen er definert gjennom kondensator C1 og en av de 10 k trådviklede pottene (R1 til Rn). Så snart potensiometeret er satt til 10k ohm, er frekvensen rundt 259 Hz når potten er satt til 1k, frekvensen er omtrent 2591 Hz.

Oscillatoren er koblet til høyttaleren via en utgangstransformator T1, en liten enhet på 125: 3,2 ohm med primær sidekran uten sidekobling. Kretsen fungerer med et sted rundt 9 mA fra 15 V-forsyningen.

10) LED-blinklys

En veldig enkel LED-blinker eller LED-blinker kan bygges ved hjelp av en vanlig UJT-basert avslapningsoscillatorkrets som vist nedenfor.

Arbeidet med LED-blinklys er veldig grunnleggende. Blinkhastigheten bestemmes av R1, C2-elementene. Når strøm tilføres, begynner kondensatoren C2 sakte å lade via motstanden R1.

Så snart spenningsnivået over kondensatoren overstiger terskelen til UJT, tennes den og slår lysdioden PÅ. Kondensatoren C2 begynner nå å tømmes ut gjennom LED-lampen, til potensialet over Cr faller under holdeterskelen til UJT, som slår seg av og slår av LED-en. Denne syklusen gjentas kontinuerlig, slik at LED-lampen blinker vekselvis.

LED-lysstyrkenivået bestemmes av R2, hvis verdi kan beregnes med følgende formel:

R2 = Forsyning V - LED Fremover V / LED Strøm

12 - 3.3 / .02 = 435 ohm, så 470 ohm ser ut til å være den riktige verdien for den foreslåtte utformingen.