S'han explicat 10 circuits de transistors d'unijunction simple (UJT)

S'han explicat 10 circuits de transistors d'unijunction simple (UJT)

A la publicació anterior en vam aprendre de manera exhaustiva com funciona un transistor unijunction , en aquest post analitzarem alguns circuits d'aplicacions interessants que fan servir aquest increïble dispositiu anomenat UJT.



Els exemples de circuits d'aplicació que fan servir UJT que s'expliquen a l'article són:

  1. Generador de polsos
  2. Generador de dents de serra
  3. Multivibrador de funcionament gratuït
  4. Multivibrador monoestable
  5. Oscil·lador d’ús general
  6. Oscil·lador de cristall simple
  7. Transmissor Detector de força RF
  8. Metrònom
  9. Timbre per a 4 entrades
  10. Intermitent LED

1) Generador de pols d'ona quadrada

El primer disseny següent mostra un circuit senzill de generador d’impulsos format per un oscil·lador UJT (com ara 2N2420, Q1) i un silici transistor de sortida bipolar (com ara BC547, Q2).





La tensió de sortida UJT, obtinguda sobre la resistència R3 de 47 ohms, commuta el transistor bipolar entre un parell de llindars: saturació i tall, generant polsos de sortida superats horitzontalment.

Depenent del temps d'aturada (t) del pols, la forma d'ona de sortida pot ser de vegades impulsos rectangulars estrets o (com s'indica a través dels terminals de sortida de la figura 7-2) una ona quadrada. L'amplitud màxima del senyal de sortida pot ser fins al nivell de subministrament, és a dir, +15 volts.



La freqüència, o freqüència de ciclisme, està determinada per l'ajust d'una resistència de pot de 50 k i el valor del condensador de C1. Quan la resistència és màxima amb R1 + R2 = 51,6 k i amb C1 = 0,5 µF, la freqüència f és = 47,2 Hz i el temps d’aturada (t) = 21,2 ms.

Quan la resistència és mínima, probablement només amb R1 a 1,6 k la freqüència serà, f = 1522 Hz, i t = 0,66 ms.

Per obtenir intervals de freqüència addicionals, es podrien modificar R1, R2 o C1 o cadascun d’aquests i calcular la freqüència mitjançant la fórmula següent:

t = 0,821 (R1 + R2) C1

On t és en segons, R1 i R2 en ohms, i Cl en farads, i f = 1 / t

El circuit funciona amb només 20 mA de la font de 15 V CC, tot i que aquest rang podria ser diferent per a diferents UJT i bipolars. L’acoblament de sortida de corrent continu es pot veure de manera esquemàtica, però l’acoblament de corrent altern es pot configurar col·locant un condensador C2 dins del cable d’alta sortida, com es demostra a través de la imatge de punts.

La capacitat d'aquesta unitat ha d'estar aproximadament entre 0,1 µF i 1 µF, la magnitud més eficaç pot ser la que produeixi una distorsió mínima de la forma d'ona de sortida, quan el generador funciona a través d'un sistema de càrrega ideal específic.

2) Generador de dents de serra precís

Un generador bàsic de dents de serra amb punxes punxegudes és avantatjós en diverses aplicacions relacionades amb el temps, la sincronització, l’escombrat, etc. Els UJT produeixen aquest tipus de formes d'ona mitjançant circuits directes i econòmics. L'esquema següent mostra un d'aquests circuits que, tot i no ser un equipament de precisió, proporcionarà un resultat decent en laboratoris de rangs de preus reduïts.

Aquest circuit és principalment un oscil·lador de relaxació, amb sortides extretes de l’emissor i de les dues bases. El 2N2646 UJT està connectat al circuit oscil·lador típic d’aquest tipus d’unitats.

La freqüència o velocitat de repetició es determina a partir de la configuració del potenciòmetre de control de freqüència, R2. Cada vegada que aquest pot es defineix al seu nivell de resistència més alt, la suma de la resistència de la sèrie amb el condensador de temporització C1 es converteix en el total de la resistència del pot i la resistència limitant, R1 (és a dir, 54,6 k).

Això provoca una freqüència d’uns 219 Hz. Si R2 es defineix al seu valor mínim, la resistència resultant representa essencialment el valor de la resistència R1, o 5,6 k, produint una freqüència al voltant de 2175 Hz. Es poden implementar tangents de freqüència addicionals i llindars de sintonització simplement alterant els valors R1, R2, C1, o bé poden estar tots tres junts.

Es pot adquirir una sortida de punta positiva provinent de la base 1 de l’UJT, mentre que una sortida de punta negativa a través de la base 2 i una forma d’ona positiva de dents de serra a través de l’emissor UJT.

Tot i que l’acoblament de sortida de corrent continu es revela a la figura 7-3, l’acoblament de corrent altern es podria determinar aplicant condensadors C2, C3 i C4 als terminals de sortida, com es demostra a través de la zona de punts.

Aquestes capacitats probablement estaran entre 0,1 i 10 µF, el valor determinat es basa en la màxima capacitat que pot ser abordada per un dispositiu de càrrega especificat sense distorsionar la forma d'ona de sortida. El circuit funciona utilitzant al voltant d’1,4 mA a través de l’alimentació de 9 volts de corrent continu. Cadascuna de les resistències té una potència de 1/2 watt.

3) Free -Running Multivlbrator

El circuit UJT demostrat al diagrama que es mostra a continuació s’assembla als circuits de l’oscil·lador de relaxació explicats en un parell de segments anteriors, a part que les seves constants RC passen a ser seleccionades per proporcionar una sortida d’ona quasi quadrada similar a la d’un transistor estàndard. multivibrador astable .

El transistor unijunction tipus 2N2646 funciona molt bé dins d'aquesta configuració indicada. Bàsicament hi ha dos senyals de sortida: un pols de marxa negativa a la base 2 d’UJT i un pols de marxa positiva a la base 1.

L'amplitud màxima de circuit obert de cadascun d'aquests senyals és al voltant de 0,56 volts, tot i que això pot desviar-se una mica segons UJT específics. L'olla de 10 k, R2, s'hauria de girar per adquirir una forma d'ona de sortida inclinada perfecta o capçada horitzontal.

Aquest control de pot també afecta el rang de la freqüència o el cicle de treball. Amb les magnituds presentades aquí per a R1, R2 i C1, la freqüència és al voltant de 5 kHz per a un pic de cim pla. Per a altres rangs de freqüència, és possible que vulgueu ajustar els valors R1 o C1 en conseqüència i utilitzar la fórmula següent per als càlculs:

f = 1 / 0,821 RC

on f és en Hz, R en ohms i C en farads. El circuit consumeix al voltant de 2 mA de la font d'alimentació de 6 V CC. Totes les resistències fixes es poden classificar a 1/2 watt.

4) Multivibrador d'un sol tret

Referint-nos al següent circuit, trobem una configuració de one-shot o un multi-vibrador monoestable . Es pot veure un transistor unijunction de número 2N2420 i un BJT de silici 2N2712 (o BC547) junts per generar un impuls de sortida d'amplitud fixa i solitari per a cada disparador al terminal d'entrada del circuit.

En aquest disseny concret, el condensador C1 està carregat pel divisor de tensió establert per R2, R3 i la resistència de base a emissor del transistor Q2, causant el seu costat Q2 negatiu i el seu costat Q1 positiu.

Aquest divisor resistiu subministra, a més, a l’emissor Q1 una tensió positiva que és lleugerament inferior a la tensió màxima del 2N2420 (consulteu el punt 2 de l’esquema).

Al principi, Q2 està en estat d’encès que provoca una caiguda de tensió a la resistència R4, reduint dràsticament la tensió en els terminals de sortida a 0. Quan es dóna un pols negatiu de 20 V a través dels terminals d’entrada, Q1 s’activa i provoca una caiguda instantània de voltatge a zero al costat de l'emissor de C1, que al seu torn fa polaritzar el negatiu de la base Q2. Per això, Q1 es talla i la tensió del col·lector Q1 augmenta ràpidament fins a +20 volts (observeu el pols indicat a través dels terminals de sortida del diagrama).

La tensió continua al voltant d’aquest nivell durant un interval t, equivalent al temps de descàrrega del condensador C1 a través de la resistència R3. Posteriorment, la sortida torna a zero i el circuit passa a la posició stand by fins que s'aplica el següent impuls.

L'interval de temps t i, corresponentment, l'amplada del pols (temps) del pols de sortida, es basen en l'ajust del control de l'amplada del pols amb R3. Segons els valors indicats de R3 i C1, l'interval d'interval de temps pot variar entre 2 µs i 0,1 ms.

Suposant que R3 engloba el rang de resistència entre 100 i 5000 ohms. Es podrien fixar intervals de retard addicionals modificant adequadament els valors de C1, R3 o tots dos, i utilitzant la fórmula: t = R3C1 on t és en segons, R3 en ohms i C1 en farads.

El circuit funciona amb aproximadament 11 mA a través del subministrament de 22,5 V CC. Tanmateix, és possible que això canviï fins a cert punt en funció dels tipus UJT i bipolars. Totes les resistències fixes són de 1/2 watt.

5) Oscil·lador de relaxació

Un simple oscil·lador de relaxació ofereix nombroses aplicacions àmpliament reconegudes per la majoria dels aficionats a l'electrònica. El transistor unijunction és un component actiu molt resistent i fiable aplicable a aquest tipus d’oscil·ladors. L'esquema següent mostra el circuit fonamental de l'oscil·lador de relaxació UJT, que funciona amb un dispositiu UJT tipus 2N2646.

La sortida és en realitat una ona de dents de serra una mica corbada que consisteix en una amplitud màxima que correspon aproximadament a la tensió d'alimentació (que és, 22,5 V aquí). En aquest disseny, el corrent que viatja a través de la font de corrent continu mitjançant la resistència R1 carrega el condensador C1. Com a resultat, una diferència de potencial VEE s'acumula constantment a C1.

En el moment en què aquest potencial assoleix el voltatge màxim del 2N2646 (vegeu el punt 2 de la figura 7-1 B), l'UJT s'encén i 'dispara'. Això descarrega immediatament el condensador i torna a apagar l'UJT. Th fa que el condensador iniciï de nou el procés de recàrrega i el cicle simplement es repeteixi.

A causa d'aquesta càrrega i descàrrega del condensador, l'UJT s'encén i s'apaga amb una freqüència establerta a través dels valors de R1 i C1 (amb els valors indicats al diagrama, la freqüència és al voltant de f = 312 Hz). Per aconseguir una altra freqüència, utilitzeu la fórmula: f = 1 / (0,821 R1 C1)

on f és en Hz, R1 en ohms i C1 en farads. A potenciòmetre amb una resistència adequada es podria utilitzar en lloc de la resistència fixa, R1. Això permetrà a l'usuari aconseguir una sortida de freqüència ajustable contínuament.

Totes les resistències són de 1/2 watt. Els condensadors C1 i C2 es poden classificar a 10 V o 16 V preferentment com a tàntal. El circuit consumeix aproximadament 6 mA en el rang de subministrament indicat.

6) Generador de freqüències puntuals

La configuració següent indica una intensitat de 100 kHz oscil·lador de cristall circuit que es podria utilitzar en qualsevol mètode estàndard com un generador alternatiu de freqüència estàndard o puntual.

Aquest disseny produeix una ona de sortida deformada que pot ser molt adequada en un estàndard de freqüència de manera que pugueu garantir harmònics sòlids carregats amb l’espectre RF.

El treball conjunt del transistor unijunction i del generador harmònic de díodes 1N914 genera la forma d'ona distorsionada prevista. En aquesta configuració, un petit condensador variable de 100 pF, C1, permet ajustar una mica la freqüència del cristall de 100 kHz, per proporcionar un harmònic augmentat, per exemple, 5 MHz, a ritme zero amb un senyal de freqüència estàndard WWV / WWVH .

El senyal de sortida es produeix a través de l’estrangulament rf d’1 mH (RFC1) que se suposa que té una resistència de corrent continu inferior. Aquest senyal s’atorga al díode 1N914 (D1), que és polaritzat de CC mitjançant R3 i R4 per aconseguir una porció no lineal màxima de la seva característica de conducció cap endavant, per distorsionar addicionalment la forma d’ona de sortida de l’UJT.

Mentre s’utilitza aquest oscil·lador, el pot de forma d’ona variable, R3, es fixa per aconseguir la transmissió més potent amb l’harmònic proposat de 100 kHz. La resistència R3 actua simplement com un limitador de corrent per aturar l'aplicació directa de l'alimentació de 9 volts a través del díode.

L'oscil·lador consumeix al voltant de 2,5 mA de l'alimentació de 9 V CC, però, això podria canviar relativament segons UJT específics. El condensador C1 hauria de ser un tipus d’aire mitjà, la resta de condensadors restants són mica o mica platejat. Totes les resistències fixes tenen una potència d’1 watt.

7) Detector de transmissor RF

El Detector de RF El circuit demostrat en el diagrama següent es pot alimentar directament a partir de les ones RF d'un transmissor que s'està mesurant. Proporciona una freqüència de so afinada variable en uns auriculars connectats d’alta impedància. El nivell de so d’aquesta sortida de so està determinat per l’energia de la RF, però pot ser suficient fins i tot amb transmissors de baixa potència.

El senyal de sortida es mostra a través de la bobina de captació L1 rf, que consisteix en 2 o 3 bobinatges de cable de connexió aïllat que s’adapta fermament a la bobina del tanc de sortida del transmissor. La tensió RF es converteix a CC a través d’un circuit de díode de derivació, format pel condensador de bloqueig C1, el díode D1 i la resistència de filtre R1. La correcció continuada resultant s’utilitza per canviar el transistor unijunction en un circuit d’oscil·lador de relaxació. La sortida d’aquest oscil·lador s’alimenta a uns auriculars connectats d’alta impedància mitjançant l’acoblament del condensador C3 i la presa de sortida J1.

El to del senyal recollit als auriculars es podria alterar en un interval decent a través de la pota R2. La freqüència del to serà d’uns 162 Hz quan R2 s’ajusti a 15 k. Alternativament, la freqüència serà aproximadament de 2436 Hz quan R2 es defineix a 1 k.

El nivell d'àudio es podria manipular girant L1 més a prop o lluny de la xarxa de tancs del transmissor LC, probablement s'identificarà un punt que proporcioni un volum raonable per a l'ús bàsic.

El circuit es pot construir dins d’un contenidor metàl·lic compacte i connectat a terra. Normalment, es podria situar a certa distància del transmissor, quan s’utilitza un parell trenat de qualitat decent o un cable coaxial flexible i quan es connecta L1 al terminal inferior de la bobina del tanc.

Totes les resistències fixes tenen una potència de 1/2 watt. El condensador C1 s’ha de classificar per tolerar la tensió de corrent màxima que es podria experimentar sense voler al circuit C2 i C3, en canvi, podria ser qualsevol dispositiu pràctic de baixa tensió.

8) Circuit de metrònoms

La configuració que es mostra a continuació presenta un metrònom completament electrònic que utilitza un transistor 2J2646 unijunction. Un metrònom és un petit dispositiu molt útil per a molts artistes musicals i altres que busquen notes sonores de temps uniforme durant la composició musical o el cant.

Conduint un altaveu de 21/2 polzades, aquest circuit inclou un so decent, de gran volum, pop. El metrònom es podria crear força compacte, les sortides d’àudio de l’altaveu i la bateria són els únics elements de mida més gran i, ja que funciona amb bateria i, per tant, és completament portàtil.

El circuit és en realitat un oscil·lador de relaxació de freqüència ajustable que es combina mitjançant un transformador a l’altaveu de 4 ohms. La velocitat de batec pot variar des d’aproximadament 1 per segon (60 per minut) fins a aproximadament 10 per segon (600 per minut) mitjançant un pot de bobina de 10 k, R2.

El nivell de sortida de so es pot modificar mitjançant un pot de bobinatge d'1 k, 5 watts, R4. El transformador de sortida T1 és en realitat una petita unitat de 125: 3,2 ohms. El circuit treu 4 mA per a la velocitat de batuda mínima del metrònom i 7 mA durant la velocitat de batuda més ràpida, tot i que això podria fluctuar segons UJT específics. Una bateria de 24 V oferirà un servei excel·lent amb aquest consum de corrent reduït. El condensador electrolític C1 té una potència de 50 V. Les resistències R1 i R3 són de 1/2 watt i els potenciòmetres R2 i R4 són de tipus bobinat.

9) Sistema de senyalització basada en tons

El diagrama de circuits que es mostra a continuació fa possible l'extracció d'un senyal d'àudio independent de cadascun dels canals indicats. Aquests canals poden incloure portes úniques a l'interior d'un edifici, diverses taules dins d'un lloc de treball, diverses habitacions d'una casa o qualsevol altra àrea amb la qual es puguin treballar els botons.

La ubicació que podria estar indicant l'àudio es podria identificar per la seva freqüència de to específica. Però això pot ser factible només quan s’utilitzi un nombre inferior de canals i que les freqüències de to siguin significativament àmplies (per exemple, 400 Hz i 1000 Hz) de manera que siguin fàcilment distingibles per l’oïda.

El circuit es basa de nou en un simple concepte d’oscil·lador de relaxació, que utilitza un transistor unijunction tipus 2N2646 per generar la nota d’àudio i commutar un altaveu. La freqüència de to es defineix a través del condensador C1 i un dels pots de bobinatge de 10 k (R1 a Rn). Tan bon punt el potenciòmetre s’estableix a 10k ohms, la freqüència ronda els 259 Hz quan el pot es posa a 1k, la freqüència és aproximadament de 2591 Hz.

L’oscil·lador es connecta amb l’altaveu mitjançant un transformador de sortida T1, una petita unitat de 125: 3,2 ohm amb l’aixeta central principal lateral desconnectada. El circuit funciona a uns 9 mA del subministrament de 15 V.

10) Intermitent LED

Es podria construir un intermitent LED o un parpelleig LED molt senzill mitjançant un circuit oscil·lador de relaxació basat en UJT com es mostra a continuació.

El funcionament del Intermitent LED és molt bàsic. La velocitat de parpelleig està determinada pels elements R1, C2. Quan s’aplica energia, el condensador C2 comença lentament a carregar-se mitjançant la resistència R1.

Tan bon punt el nivell de tensió del condensador supera el llindar de disparament de l’UJT, s’encén i encén el LED amb intensitat. El condensador C2 ara comença a descarregar-se a través del LED, fins que el potencial a través de Cr cau per sota del llindar de manteniment de l'UJT, que s'apaga, apagant el LED. Aquest cicle es repeteix i fa que el LED parpellegi alternativament.

El nivell de brillantor del LED el decideix R2, el valor del qual es pot calcular mitjançant la fórmula següent:

R2 = Subministrament V - Corrent LED V / LED cap endavant

12 - 3,3 / 0,02 = 435 ohms, de manera que sembla que el valor correcte del disseny proposat és de 470 ohms.




Anterior: Circuit d'alarma antirobatori PIR Següent: Com matar el coronavirus amb el generador de gas d’ozó