10 circuite simple de tranzistor cu unijunție (UJT) explicate

În postarea anterioară am aflat în detaliu cum funcționează un tranzistor unijunction , în această postare vom discuta câteva circuite interesante de aplicații folosind acest dispozitiv uimitor numit UJT.

Exemplele de circuite de aplicații care utilizează UJT care sunt explicate în articol sunt:

1. Generator de puls
2. Generator din dinte de ferăstrău
3. Multivibrator care rulează gratuit
4. Multivibrator monostabil
5. Oscilator de uz general
6. Oscilator de cristal simplu
7. Detector de rezistență RF al emițătorului
8. Metronom
9. Sonerie pentru 4 intrări
10. Intermitent LED

1) Generator de impulsuri cu undă pătrată

Primul design de mai jos demonstrează un circuit generator de impulsuri simplu format dintr-un oscilator UJT (cum ar fi 2N2420, Q1) și un siliciu tranzistor de ieșire bipolar (cum ar fi BC547, Q2).

Tensiunea de ieșire UJT, obținută peste rezistorul de 47 ohmi R3, comută tranzistorul bipolar între câteva praguri: saturație și întrerupere, generând impulsuri de ieșire cu vârf orizontal.

În funcție de timpul oprit (t) al impulsului, forma de undă de ieșire poate fi uneori impulsuri dreptunghiulare înguste sau (așa cum este indicat de la bornele de ieșire din Fig. 7-2) o undă pătrată. Amplitudinea maximă a semnalului de ieșire poate fi până la nivelul de alimentare, adică +15 volți.

Frecvența, sau frecvența ciclului, este determinată de reglarea unei rezistențe a vasului de 50 k și a valorii condensatorului C1. Când rezistența este maximă cu R1 + R2 = 51,6 k și cu C1 = 0,5 µF, frecvența f este = 47,2 Hz, iar timpul oprit (t) = 21,2 ms.

Când setarea rezistenței este minimă, probabil cu doar R1 la 1,6 k frecvența va fi, f = 1522 Hz și t = 0,66 ms.

Pentru a obține intervale de frecvență suplimentare, R1, R2 sau C1 sau fiecare dintre acestea ar putea fi modificate și frecvența calculată utilizând următoarea formulă:

t = 0,821 (R1 + R2) C1

Unde t este în secunde, R1 și R2 în ohmi și Cl în farade și f = 1 / t

Circuitul funcționează cu doar 20 mA de la sursa de 15 Vcc, deși acest interval ar putea fi diferit pentru diferite UJT-uri și bipolari. Cuplajul de ieșire de curent continuu poate fi văzut în schemă, dar cuplajul de curent alternativ poate fi configurat prin plasarea unui condensator C2 în conductorul de ieșire ridicat, așa cum se demonstrează prin imaginea punctată.

Capacitatea acestei unități trebuie să fie aproximativ între 0,1µF și 1µF, cea mai eficientă magnitudine ar putea fi cea care aduce distorsiuni minime ale formei de undă de ieșire, atunci când generatorul este rulat printr-un sistem specific de sarcină ideală.

2) Generator precis din dinte de ferăstrău

Un generator de bază din dinte de fierăstrău cu vârfuri ascuțite este avantajos într-o serie de aplicații implicate în sincronizare, sincronizare, măturare și așa mai departe. UJT-urile produc acest tip de forme de undă folosind circuite simple și ieftine. Schema de mai jos afișează unul dintre aceste circuite care, deși nu este un echipament de precizie, va oferi un rezultat decent în laboratoarele cu prețuri mici.

Acest circuit este în primul rând un oscilator de relaxare, cu ieșiri extrase din emițător și din cele două baze. 2N2646 UJT este conectat la circuitul oscilator tipic pentru aceste tipuri de unități.

Frecvența sau rata de repetare este determinată de la setarea potențiometrului de control al frecvenței, R2. De fiecare dată când acest pot este definit la cel mai înalt nivel de rezistență, suma rezistenței de serie cu condensatorul de sincronizare C1 devine totalul rezistenței potului și rezistența limitativă, R1 (care este, 54,6 k).

Acest lucru determină o frecvență de aproximativ 219 Hz. Dacă R2 este definit la valoarea sa minimă, rezistența rezultată reprezintă în esență valoarea rezistorului R1 sau 5,6 k, producând o frecvență de aproximativ 2175 Hz. Curbele de frecvență suplimentare și pragurile de reglare ar putea fi implementate pur și simplu prin modificarea valorilor R1, R2, C1 sau pot fi toate cele trei împreună.

O ieșire pozitivă cu vârf poate fi obținută provenind de la baza 1 a UJT, în timp ce o ieșire negativă cu vârf prin baza 2 și o formă de undă pozitivă din dinte de ferăstrău prin emițătorul UJT.

Deși cuplarea de ieșire de curent continuu este dezvăluită în Fig. 7-3, cuplarea de curent alternativ poate fi determinată prin aplicarea condensatorilor C2, C3 și C4 în bornele de ieșire, așa cum se demonstrează prin zona punctată.

Aceste capacități vor fi probabil între 0,1 și 10µF, valoarea determinată fiind bazată pe cea mai mare capacitate care poate fi abordată de un dispozitiv de încărcare specificat fără a distorsiona forma de undă de ieșire. Circuitul funcționează utilizând aproximativ 1,4 mA prin alimentarea de 9 volți c.c. Fiecare dintre rezistențe este evaluat la 1/2 watt.

3) Free -Running Multivlbrator

Circuitul UJT dovedit în diagrama prezentată mai jos seamănă cu circuitele oscilatorului de relaxare explicate în câteva segmente anterioare, în afară de faptul că constantele sale RC se întâmplă să fie selectate pentru a oferi ieșiri cu undă cvasi-pătrată similare cu cele ale unui transistorizat standard multivibrator astabil .

Tranzistorul unijunction de tip 2N2646 funcționează frumos în interiorul acestei configurări indicate. În principiu, există două semnale de ieșire: un impuls negativ la baza 2 UJT și un impuls pozitiv la baza 1.

Amplitudinea maximă a circuitului deschis a fiecăruia dintre aceste semnale este de aproximativ 0,56 volți, cu toate acestea acest lucru ar putea devia puțin în funcție de UJT-urile specifice. Potul de 10 k, R2, trebuie rotit pentru a obține o formă de undă de ieșire înclinată sau orizontală.

Acest control al potului are un impact suplimentar asupra frecvenței sau asupra ciclului de funcționare. Cu magnitudinile prezentate aici pentru R1, R2 și C1, frecvența este de aproximativ 5 kHz pentru un vârf plat. Pentru alte intervale de frecvență, poate doriți să ajustați valorile R1 sau C1 în consecință și să utilizați următoarea formulă pentru calcule:

f = 1 / 0,821 RC

unde f este în Hz, R în ohmi și C în farade. Circuitul consumă în jur de 2 mA de la sursa de alimentare de 6 V c.c. Toate rezistențele fixe pot fi evaluate la 1/2 watt.

4) One-Shot Multivibrator

Referindu-ne la următorul circuit, găsim o configurație a one-shot sau un multivibrator monostabil . Un tranzistor unijunction cu număr 2N2420 și un BJT de siliciu 2N2712 (sau BC547) pot fi văzuți împreună pentru a genera un impuls de ieșire amplitudine fixă ​​solitară pentru fiecare declanșare la terminalul de intrare al circuitului.

În acest design particular, condensatorul C1 este încărcat de divizorul de tensiune stabilit de R2, R3 și rezistența de la bază la emițător a tranzistorului Q2, cauzând partea Q2 negativă și partea Q1 pozitivă.

Acest divizor rezistiv furnizează suplimentar emițătorului Q1 o tensiune pozitivă care este puțin mai mică decât tensiunea de vârf a 2N2420 (consultați punctul 2 din schemă).

La început, Q2 este pornit, ceea ce provoacă o cădere de tensiune la rezistorul R4, scăzând drastic tensiunea la bornele de ieșire la 0. Când se dă un impuls negativ de 20 V la bornele de intrare, Q1 „se declanșează”, provocând o scăderea instantanee a tensiunii la zero pe partea emițătorului lui C1, care la rândul său influențează negativul bazei Q2. Datorită acestui fapt, Q1 este întrerupt, iar tensiunea colectorului Q1 crește rapid la +20 volți (observați pulsul indicat pe bornele de ieșire din diagramă).

Tensiunea continuă să fie în jurul acestui nivel pentru un interval t, echivalent cu timpul de descărcare a condensatorului C1 prin rezistorul R3. Ieșirea scade ulterior la zero și circuitul intră în poziție stand by până când se aplică următorul impuls.

Intervalul de timp t și, în mod corespunzător, lățimea impulsului (timpul) impulsului de ieșire, se bazează pe reglarea controlului lățimii impulsului cu R3. Conform valorilor indicate de R3 și C1, intervalul de timp poate fi între 2 µs și 0,1 ms.

Presupunând că R3 cuprinde domeniul de rezistență între 100 și 5000 ohmi. Intervalele de întârziere suplimentare ar putea fi fixate modificând în mod corespunzător valorile lui C1, R3 sau ambele și folosind formula: t = R3C1 unde t este în secunde, R3 în ohmi și C1 în farade.

Circuitul funcționează utilizând aproximativ 11 mA prin alimentarea de 22,5 V c.c. Cu toate acestea, este posibil ca acest lucru să se schimbe într-o anumită măsură, în funcție de tipurile UJT și bipolari. Toate rezistențele fixe au 1/2 watt.

5) Oscilator de relaxare

Un oscilator de relaxare simplu oferă numeroase aplicații recunoscute pe scară largă de majoritatea pasionaților de electronice. Tranzistorul unijunction este o componentă activă extrem de dură și fiabilă aplicabilă în acest tip de oscilatoare. Schema de mai jos prezintă circuitul oscilator de relaxare UJT fundamental, care funcționează cu un dispozitiv UJT de tip 2N2646.

Ieșirea este de fapt o undă oarecum curbată din dinte de fierăstrău constând din amplitudinea de vârf care corespunde aproximativ cu tensiunea de alimentare (care este, 22,5 V aici). În acest design, curentul care circulă prin sursa de curent continuu prin rezistorul R1 încarcă condensatorul C1. Prin urmare, o diferență de potențial VEE se acumulează constant în C1.

În momentul în care acest potențial atinge tensiunea de vârf a 2N2646 (vezi punctul 2 din Fig. 7-1 B), UJT se aprinde și „trage”. Aceasta descarcă imediat condensatorul, oprind din nou UJT. Acest lucru face ca condensatorul să inițieze din nou procesul de reîncărcare, iar ciclul pur și simplu se repetă.

Datorită acestei încărcări și descărcări a condensatorului, UJT pornește și oprește cu o frecvență stabilită prin valorile R1 și C1 (cu valorile indicate în diagramă, frecvența este în jur de f = 312 Hz). Pentru a obține o altă frecvență, utilizați formula: f = 1 / (0,821 R1 C1)

unde f este în Hz, R1 în ohmi și C1 în farade. A potențiometru cu o rezistență adecvată ar putea fi utilizat în locul rezistorului fix, R1. Acest lucru va permite utilizatorului să obțină o ieșire de frecvență reglabilă continuu.

Toate rezistențele au 1/2 watt. Condensatoarele C1 și C2 pot fi evaluate la 10 V sau 16 V, de preferință un tantal. Circuitul consumă aproximativ 6 mA din intervalul de alimentare indicat.

6) Generator de frecvență spot

Următoarea configurație indică 100 kHz Oscilator de cristal circuit care ar putea fi utilizat în orice metodă standard, cum ar fi un generator alternativ de frecvență standard sau de frecvență spot.

Acest design produce o undă de ieșire deformată care poate fi foarte potrivită într-un standard de frecvență, astfel încât să puteți garanta armonice solide încărcate cu spectrul RF.

Funcționarea în comun a tranzistorului unijunction și a generatorului de armonică diodă 1N914 generează forma de undă distorsionată intenționată. În această configurație, un mic condensator variabil de 100 pF, C1, permite ajustarea frecvenței cristalului de 100 kHz un pic, pentru a furniza o armonică crescută, de exemplu 5 MHz, la ritm zero cu un semnal de frecvență standard WWV / WWVH .

Semnalul de ieșire este produs pe un chok RF de 1 mH (RFC1), care se presupune că are o rezistență de curent continuu mai mică. Acest semnal este dat diodei 1N914 (D1), care este polarizată continuu prin intermediul R3 și R4 pentru a atinge o porțiune neliniară maximă a caracteristicii sale de conducere înainte, pentru a distorsiona în plus forma de undă de ieșire de la UJT.

În timpul utilizării acestui oscilator, potul de formă de undă variabilă, R3, este fixat pentru realizarea celei mai puternice transmisii cu armonica propusă de 100 kHz. Rezistorul R3 acționează pur și simplu ca un limitator de curent pentru a opri aplicarea directă a sursei de 9 volți pe diodă.

Oscilatorul consumă în jur de 2,5 mA din sursa de alimentare de 9 Vcc, dar acest lucru s-ar putea schimba relativ în funcție de UJT-uri specifice. Condensatorul C1 ar trebui să fie un tip de aer pitic, celelalte condensatoare rămase sunt mica sau mica argintată. Toate rezistențele fixe sunt evaluate la 1 watt.

7) Detector RF transmițător

Detector RF circuitul demonstrat în următoarea diagramă poate fi alimentat direct de la undele RF ale unui transmițător care este măsurat. Oferă o frecvență de sunet reglabilă variabilă într-o căști atașate de înaltă impedanță. Nivelul sonor al acestei ieșiri sonore este determinat de energia RF, dar ar putea fi suficient chiar și cu emițătoare cu putere redusă.

Semnalul de ieșire este eșantionat prin bobina de preluare L1 rf, constând din 2 sau 3 înfășurări ale firului de conectare izolat montat ferm aproape de bobina rezervorului de ieșire al emițătorului. Tensiunea RF este convertită în CC printr-un circuit de șunt-diodă, alcătuit din condensatorul de blocare C1, dioda D1 și rezistorul de filtrare R1. DC-ul rectificat rezultat este utilizat pentru a comuta tranzistorul de unifuncție într-un circuit de oscilator de relaxare. Ieșirea de la acest oscilator este alimentată într-o căști atașate cu impedanță ridicată prin condensatorul de cuplare C3 și mufa de ieșire J1.

Tonul semnalului preluat în căști poate fi modificat într-un interval decent prin potul R2. Frecvența tonului va fi undeva la 162 Hz când R2 este reglat la 15 k. Alternativ, frecvența va fi de aproximativ 2436 Hz atunci când R2 este definit la 1 k.

Nivelul audio ar putea fi manipulat prin rotirea L1 mai aproape sau mai departe de rețeaua de rezervoare LC a emițătorului, probabil va fi identificat un punct care să asigure un volum rezonabil pentru cea mai mare utilizare de bază.

Circuitul poate fi construit într-un container metalic compact, împământat. De obicei, acest lucru ar putea fi poziționat la o anumită distanță față de emițător, atunci când este utilizată o pereche răsucită de calitate decentă sau un cablu coaxial flexibil și când L1 este conectat la terminalul inferior al bobinei rezervorului.

Toate rezistențele fixe sunt evaluate la 1/2 watt. Condensatorul C1 trebuie să fie gradat pentru a tolera cea mai mare tensiune de curent continuu care ar putea fi experimentată în mod involuntar în circuitul C2 și C3, pe de altă parte, ar putea fi orice dispozitiv practic de joasă tensiune.

8) Circuitul metronomului

Setul prezentat mai jos prezintă un metronom complet electronic folosind un tranzistor 2J2646 unijunction. Un metronom este un dispozitiv mic la îndemână pentru mulți artiști muzicali și pentru alții care caută note sonore temporizate uniform în timpul compoziției sau cântării muzicale.

Conducând un difuzor de 21/2 inch, acest circuit vine cu un sunet decent, cu volum ridicat, ca pop. Metronomul ar putea fi creat destul de compact, ieșirile audio ale difuzoarelor și ale bateriei sunt singurele elemente ale celei mai mari dimensiuni și, deoarece este alimentat cu baterie și, prin urmare, este complet portabil.

Circuitul este de fapt un oscilator de relaxare a frecvenței reglabil, care este asociat printr-un transformator la difuzorul de 4 ohmi. Rata de bătăi poate fi variată de la aproximativ 1 pe secundă (60 pe minut) la aproximativ 10 pe secundă (600 pe minut) folosind un vas de 10 k bobinat, R2.

Nivelul de ieșire a sunetului poate fi modificat printr-un pot de 1 k, 5 wați, bobinat cu fir, R4. Transformatorul de ieșire T1 este de fapt o unitate mică de 125: 3,2 ohmi. Circuitul trage 4 mA pentru rata minimă de bătăi a metronomului și 7 mA în timpul celei mai rapide rate de bătăi, deși aceasta ar putea fluctua în funcție de UJT-uri specifice. O baterie de 24 V va oferi servicii excelente cu acest consum redus de curent. Condensatorul electrolitic C1 este evaluat la 50 V. Rezistențele R1 și R3 sunt de 1/2 watt, iar potențiometrele R2 și R4 sunt tipuri bobinate.

9) Sistem de semnalizare bazat pe ton

Diagrama de circuit prezentată mai jos face posibilă extragerea unui semnal audio independent din fiecare dintre canalele indicate. Aceste canale pot include, eventual, uși unice în interiorul unei clădiri, diverse mese în cadrul unui loc de muncă, diverse camere dintr-o casă sau orice alte zone în care butoanele ar putea fi utilizate.

Locația care ar putea semnaliza sunetul ar putea fi identificată prin frecvența specifică a tonului. Dar acest lucru poate fi fezabil doar atunci când se utilizează un număr mai mic de canale și dacă frecvențele tonului sunt semnificativ largi (de exemplu, 400 Hz și 1000 Hz), astfel încât acestea să fie ușor de distins de urechea noastră.

Circuitul se bazează din nou pe un concept simplu de oscilator de relaxare, utilizând un tranzistor unijunction de tip 2N2646 pentru a genera nota audio și a comuta un difuzor. Frecvența tonului este definită prin condensatorul C1 și unul dintre vasele de 10 k bobinate (R1 la Rn). De îndată ce potențiometrul este setat la 10k ohmi, frecvența este în jur de 259 Hz când potul este setat la 1k, frecvența este de aproximativ 2591 Hz.

Oscilatorul este conectat la difuzor printr-un transformator de ieșire T1, o mică unitate de 125: 3,2 ohmi cu robinetul central lateral principal neconectat. Circuitul funcționează undeva la 9 mA de la sursa de 15 V.

10) LED intermitent

Un intermitent LED foarte simplu sau un clipire cu LED-uri ar putea fi construit folosind un circuit oscilator de relaxare obișnuit bazat pe UJT, așa cum se arată mai jos.

Funcționarea Intermitent cu LED este foarte de bază. Rata de clipire este determinată de elementele R1, C2. Când puterea este aplicată, condensatorul C2 începe să se încarce încet prin rezistorul R1.

De îndată ce nivelul de tensiune al condensatorului depășește pragul de tragere al UJT, acesta se aprinde și aprinde LED-ul puternic. Condensatorul C2 începe acum să se descarce prin LED, până când potențialul din Cr scade sub pragul de menținere al UJT, care se oprește, oprind LED-ul. Acest ciclu se repetă în continuare, provocând LED-ul să clipească alternativ.

Nivelul de luminozitate al LED-ului este decis de R2, a cărui valoare ar putea fi calculată folosind următoarea formulă:

R2 = Alimentare V - Curent LED V / LED înainte

12 - 3.3 / .02 = 435 ohmi, deci 470 ohmi pare a fi valoarea corectă pentru proiectarea propusă.