10 Simple Unijunction Transistor (UJT) kredsløb forklaret

10 Simple Unijunction Transistor (UJT) kredsløb forklaret

I det tidligere indlæg lærte vi omfattende om hvordan en unijunction transistor fungerer , i dette indlæg vil vi diskutere et par interessante applikationskredsløb ved hjælp af denne fantastiske enhed kaldet UJT.



Eksemplet på applikationskredsløb, der bruger UJT, som er forklaret i artiklen er:

  1. Pulsgenerator
  2. Savtandsgenerator
  3. Gratis kørende multivibrator
  4. Monostabil multivibrator
  5. Generel oscillator
  6. Enkel krystaloscillator
  7. Sender RF styrke detektor
  8. Metronome
  9. Dørklokke til 4 indgange
  10. LED blinklys

1) Square Wave Pulse Generator

Det første design nedenfor viser et simpelt pulsgeneratorkredsløb, der består af en UJT-oscillator (såsom 2N2420, Q1) og et silicium bipolar udgangstransistor (såsom BC547, Q2).





UJT-udgangsspændingen, opnået over den 47 ohm modstand R3, skifter den bipolære transistor mellem et par tærskler: mætning og afskæring, hvilket genererer vandret-toppede udgangspulser.

Afhængigt af impulsens slukketid (t) kunne outputbølgeformen undertiden være smalle rektangulære impulser eller (som angivet på tværs af udgangsterminalerne i fig. 7-2) en firkantbølge. Den maksimale amplitude af udgangssignalet kan være op til forsyningsniveauet, dvs. +15 volt.



Frekvensen eller cykelfrekvensen bestemmes af justeringen af ​​en 50 k potmodstand og kondensatorværdien af ​​C1. Når modstanden er maksimal med R1 + R2 = 51,6 k og med C1 = 0,5 µF, er frekvensen f = 47,2 Hz, og frakoblingstiden (t) = 21,2 ms.

Når modstandsindstillingen er på et minimum, sandsynligvis med kun R1 ved 1,6 k, vil frekvensen være, f = 1522 Hz, og t = 0,66 ms.

For at få yderligere frekvensområder kan R1, R2 eller C1 eller hver af disse ændres, og frekvensen beregnes ved hjælp af følgende formel:

t = 0,821 (R1 + R2) C1

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

Kredsløbet fungerer med kun 20 mA fra 15 Vdc-kilden, selvom dette interval kan være forskelligt for forskellige UJT'er og bipolarer. DC-udgangskoblingen kan ses skematisk, men vekselstrømskobling kunne konfigureres ved at placere en kondensator C2 inden i den høje udgangsledning, som vist gennem det stiplede billede.

Kapacitansen på denne enhed skal være omtrent mellem 0,1 µF og 1 µF, den mest effektive størrelse kan være den, der medfører minimal forvrængning af outputbølgeformen, når generatoren køres gennem et specifikt ideelt belastningssystem.

2) Nøjagtig savtandsgenerator

En grundlæggende savtandsgenerator med spidse spidser er fordelagtig i en række apps involveret i timing, synkronisering, fejning osv. UJT'er producerer denne form for bølgeformer ved hjælp af ligetil og billige kredsløb. Skematisk nedenfor viser et af disse kredsløb, som, selvom det ikke er et præcist stykke udstyr, vil levere et anstændigt resultat i laboratorier med lille prisinterval.

Dette kredsløb er primært en afslapningsoscillator med output ekstraheret fra emitteren og de to baser. 2N2646 UJT er tilsluttet i det typiske oscillatorkredsløb til disse typer enheder.

Frekvensen eller gentagelseshastigheden bestemmes ud fra opsætningen af ​​frekvensstyringspotentiometeret R2. Hver gang denne gryde defineres til sit højeste modstandsniveau, bliver summen af ​​seriemodstanden med timingkondensatoren C1 den samlede gryderesistens og den begrænsende modstand, R1 (som er 54,6 k).

Dette medfører en frekvens på omkring 219 Hz. Hvis R2 er defineret til dets minimumsværdi, repræsenterer den resulterende modstand i det væsentlige værdien af ​​modstanden R1 eller 5,6 k, hvilket producerer en frekvens på omkring 2175 Hz. Yderligere frekvens tanges og tuning tærskler kunne implementeres simpelthen ved at ændre R1, R2, C1 værdier eller kan være alle de tre sammen.

En positiv spiked output kan erhverves, der kommer fra UJT-base 1, mens en negativ spiked-output gennem base 2 og en positiv savtandbølgeform gennem UJT-emitteren.

Selvom jævnstrømsudgangskobling er afsløret i fig. 7-3, kunne vekselstrømskobling bestemmes ved at anvende kondensatorer C2, C3 og C4 i udgangsterminalerne som vist gennem det stiplede område.

Disse kapaciteter vil sandsynligvis være mellem 0,1 og 10 µF, idet den bestemte værdi er baseret på den højeste kapacitans, som kan tackles af en specificeret belastningsindretning uden at forvrænge udgangsbølgeformen. Kredsløbet fungerer omkring 1,4 mA gennem 9 volt jævnstrømsforsyningen. Hver af modstandene er nominel til 1/2 watt.

3) Gratis-kørende multivlbrator

UJT-kredsløbet bevist i nedenstående viste diagram ligner afslapningsoscillatorkredsløbene, der er forklaret i et par af de foregående segmenter, bortset fra at dets RC-konstanter tilfældigvis er valgt til at give kvasi-firkantbølgeoutput svarende til en standardtransistoriseret astable multivibrator .

Type 2N2646 unijunction transistor fungerer pænt inde i denne angivne opsætning. Der er grundlæggende to udgangssignaler: en negativ puls ved UJT base 2 og en positiv igangværende puls ved base 1.

Den åbne kredsløbs maksimale amplitude for hvert af disse signaler er omkring 0,56 volt, men dette kan afvige lidt afhængigt af specifikke UJT'er. 10 k potten, R2, skal drejes for at opnå en perfekt hældning eller vandret toppet udgangsbølgeform.

Denne gryderegulering påvirker desuden frekvensområdet eller driftscyklussen. Med størrelsesorden præsenteret her for R1, R2 og C1 er frekvensen omkring 5 kHz for en flad top. For andre frekvensområder kan du justere R1- eller C1-værdierne i overensstemmelse hermed og bruge følgende formel til beregningerne:

f = 1 / 0,821 RC

hvor f er i Hz, R i ohm og C i farads. Kredsløbet bruger omkring 2 mA fra 6 V jævnstrømskilden. Alle faste modstande kan klassificeres til 1/2 watt.

4) One-Shot Multivibrator

Med henvisning til det følgende kredsløb finder vi en konfiguration af en one-shot eller en monostabil multivibrator . En 2N2420 nummer unijunction transistor og en 2N2712 (eller BC547) silicium BJT kan ses sammensat til at generere en ensom, fast amplitude udgangspuls for hver enkelt udløsning ved indgangsterminalen i kredsløbet.

I dette særlige design oplades kondensatoren Cl af spændingsdeleren etableret af R2, R3 og base-til-emittermodstanden af ​​transistoren Q2, hvilket forårsager dens Q2-side negativ og dens Q1-side positiv.

Denne modstandsdeler forsyner desuden Q1-emitteren med en positiv spænding, der er lidt mindre end topspændingen på 2N2420 (se punkt 2 i skematisk).

I starten er Q2 i tændt tilstand, hvilket forårsager et spændingsfald over modstanden R4, hvilket reducerer spændingen ved udgangsterminalerne drastisk til 0. Når der gives en 20 V negativ puls over indgangsterminalerne, udløses Q1, hvilket forårsager en øjeblikkeligt spændingsfald til nul ved emitterens side af C1, hvilket igen forspænder Q2-basens negative. På grund af dette afbrydes Q1, og Q1-kollektorspændingen stiger hurtigt til +20 volt (bemærk den puls, der er angivet over udgangsterminalerne i diagrammet).

Spændingen fortsætter med at være omkring dette niveau i et interval t, svarende til afladningstiden for kondensator C1 via modstanden R3. Outputtet falder derefter tilbage til nul, og kredsløbet går i standby-position, indtil den næste puls påføres.

Tidsinterval t og den tilsvarende impulsbredde (tid) for outputpulsen er afhængige af justeringen af ​​pulsbreddekontrollen med R3. I henhold til de angivne værdier for R3 og C1 kan tidsintervallet være mellem 2 µs og 0,1 ms.

Antag at R3 omfatter modstandsområdet mellem 100 og 5000 ohm. Yderligere forsinkelsesområder kunne fastsættes ved passende at ændre værdierne for C1, R3 eller begge dele og ved hjælp af formlen: t = R3C1 hvor t er i sekunder, R3 i ohm og C1 i farads.

Kredsløbet fungerer med ca. 11 mA gennem 22,5 V jævnstrømforsyning. Dette kan dog sandsynligvis ændre sig til en vis grad afhængigt af UJT'erne og bipolartyperne. Alle faste modstande er 1/2 watt.

5) Afslapningsoscillator

En simpel afslapningsoscillator tilbyder adskillige applikationer, der er bredt anerkendt af de fleste elektronikhobbyister. Unijunction transistoren er en bemærkelsesværdig hård og pålidelig aktiv komponent, der kan anvendes i denne type oscillatorer. Skematisk nedenfor viser det grundlæggende UJT-afslapningsoscillatorkredsløb, der arbejder med en type 2N2646 UJT-enhed.

Outputtet er faktisk noget buet savtandsbølge, der består af topamplitude, der omtrent svarer til forsyningsspændingen (hvilket er 22,5 V her). I dette design oplader strøm, der bevæger sig gennem jævnstrømskilden via modstand R1, kondensator C1. En potentiel forskel VEE som resultat akkumuleres støt på tværs af C1.

I det øjeblik dette potentiale når topspændingen på 2N2646 (se punkt 2 i fig. 7-1 B), tænder UJT ON og 'fyrer'. Dette aflader straks kondensatoren og slukker for UJT igen. Dette får kondensatoren til at starte genopladningsprocessen igen, og cyklussen gentager simpelthen.

På grund af denne opladning og afladning af kondensatoren tænder og slukker UJT med en frekvens, der er etableret gennem værdierne R1 og C1 (med værdierne angivet i diagrammet er frekvensen omkring f = 312 Hz). Brug formlen for at opnå en anden frekvens: f = 1 / (0,821 R1 C1)

hvor f er i Hz, R1 i ohm og C1 i farads. EN potentiometer med en passende modstand kunne bruges i stedet for den faste modstand, R1. Dette gør det muligt for brugeren at opnå en kontinuerligt justerbar frekvensudgang.

Alle modstande er 1/2 watt. Kondensatorer Cl og C2 kan klassificeres til 10 V eller 16 V, fortrinsvis et tantal. Kredsløbet bruger cirka 6 mA fra det angivne forsyningsområde.

6) Spotfrekvensgenerator

Den følgende konfiguration angiver 100 kHz krystaloscillator kredsløb, der kunne bruges i enhver standardmetode som en alternativ standardfrekvens eller spotfrekvensgenerator.

Dette design producerer en deformeret outputbølge, som kan være meget velegnet i en frekvensstandard, så du kan garantere solide harmoniske belastninger med RF-spektret.

Den fælles bearbejdning af unijunction transistoren og 1N914 diode harmonisk generator genererer den tilsigtede forvrængede bølgeform. I denne opsætning gør en lille 100 pF variabel kondensator, C1, det muligt at justere frekvensen af ​​100 kHz krystal lidt for at levere en øget harmonisk, for eksempel 5 MHz, til nul beat med et WWV / WWVH standardfrekvenssignal .

Udgangssignalet produceres over 1 mH RF-choker (RFC1), som formodes at have en lavere DC-modstand. Dette signal gives til 1N914-dioden (D1), som er DC-forspændt ved hjælp af R3 og R4 for at opnå en maksimal ikke-lineær del af dens fremadgående ledningskarakteristik for yderligere at fordreje udgangsbølgeformen fra UJT.

Under brug af denne oscillator er den variable bølgeform-pot, R3, fastgjort til at opnå den mest kraftfulde transmission med den foreslåede harmoniske på 100 kHz. Modstand R3 fungerer simpelthen som en strømbegrænser for at stoppe direkte anvendelse af 9 volt forsyningen over dioden.

Oscillatoren bruger cirka 2,5 mA fra 9 Vdc-forsyningen, men dette kan ændre sig afhængigt af specifikke UJT'er. Kondensator C1 skal være en midgetluft-type, de øvrige kondensatorer er glimmer eller sølvfarvet glimmer. Alle faste modstande er klassificeret til 1 watt.

7) RF-detektor til sender

Det RF-detektor kredsløb vist i det følgende diagram kan drives direkte fra RF-bølger fra en sender, der måles. Det giver en variabel tunet lydfrekvens i en tilsluttet højimpedans-hovedtelefon. Lydniveauet for denne lydoutput bestemmes af RF-energien, men kan være lige tilstrækkelig selv med sendere med lav effekt.

Udgangssignalet samples gennem L1 rf pickup-spole, der består af 2 eller 3 vikling af isoleret tilslutningstråd monteret tæt tæt på transmitterens outputtankspole. RF-spændingen konverteres til DC gennem et shunt-diodekredsløb, der består af blokerende kondensator C1, diode D1 og filtermodstand R1. Den resulterende ensrettede jævnstrøm anvendes til at skifte unijunction-transistoren i et afslapningsoscillatorkredsløb. Outputtet fra denne oscillator føres til en tilsluttet højimpedans-hovedtelefon via koblingskondensator C3 og udgangsstik J1.

Signaltonen som optaget i hovedtelefonerne kunne ændres over et anstændigt interval gennem potten R2. Tonefrekvensen vil være et sted omkring 162 Hz, når R2 justeres til 15 k. Alternativt vil frekvensen være cirka 2436 Hz, når R2 er defineret til 1 k.

Lydniveauet kunne manipuleres ved at dreje L1 tættere på eller væk fra transmitterens LC-tanknetværk, der vil sandsynligvis blive identificeret et sted, der giver rimelig lydstyrke til de fleste basale anvendelser.

Kredsløbet kan konstrueres inde i en kompakt, jordet metalbeholder. Normalt kan dette placeres i en vis rimelig afstand fra senderen, når der anvendes et vridet par af anstændig kvalitet eller et fleksibelt koaksialkabel, og når L1 er forbundet til den nederste terminal af tankspolen.

Alle faste modstande er klassificeret til 1/2 watt. Kondensator C1 skal klassificeres for at tolerere den højeste jævnspænding, som utilsigtet kunne opleves i kredsløbet C2 og C3, på den anden side kunne være enhver praktisk lavspændingsenhed.

8) Metronome-kredsløb

Opsætningen nedenfor viser en helt elektronisk metronom ved hjælp af en 2N2646 unijunction transistor. En metronom er en meget praktisk lille enhed for mange musikere og andre, der ser efter en jævnt timet hørbar tone under musiksammensætning eller sang.

Ved at køre en 21/2 tommer højttaler kommer dette kredsløb med en anstændig, høj lydstyrke, poplignende lyd. Metronomen kunne oprettes ret kompakt, højttaleren og lydudgange fra batteri er de eneste elementer, der har den største størrelse, og da den er batteridrevet og derfor er helt bærbar.

Kredsløbet er faktisk en justerbar frekvensafslapningsoscillator, som er parret gennem en transformer til 4 ohm højttaleren. Slaghastigheden kan varieres fra ca. 1 pr. Sekund (60 pr. Minut) til omkring 10 pr. Sekund (600 pr. Minut) ved hjælp af en 10 k trådkonstruktion, R2.

Lydudgangsniveauet kan ændres gennem en 1 k, 5 watt, trådbundet pot, R4. Outputtransformatoren T1 er faktisk en lille enhed på 125: 3,2 ohm. Kredsløbet trækker 4 mA for den minimale beatrate for metronom og 7 mA under den hurtigste beat rate, selvom dette kan svinge afhængigt af specifikke UJT'er. Et 24 V batteri tilbyder fremragende service med dette reducerede strømafløb. Elektrolytkondensator C1 er klassificeret til 50 V. Modstande R1 og R3 er 1/2 watt, og potentiometre R2 og R4 er trådviklede typer.

9) Tonebaseret signalsystem

Nedenstående kredsløbsdiagram gør det muligt at udtrække et uafhængigt audiosignal fra hver af de angivne kanaler. Disse kanaler kan muligvis omfatte unikke døre inde i en bygning, forskellige borde på en arbejdsplads, forskellige rum i et hus eller andre områder, hvor trykknapper kunne arbejdes med.

Det sted, som muligvis signalerer lyden, kunne identificeres ved dens specifikke tonefrekvens. Men dette kan kun være muligt, når der anvendes et lavere antal kanaler, og at tonefrekvenserne er betydeligt brede fra hinanden (for eksempel 400 Hz og 1000 Hz), så de let kan skelnes mellem vores øre.

Kredsløbet er igen baseret på et simpelt afslapningsoscillatorkoncept, der bruger en type 2N2646 unijunction-transistor til at generere lydnoten og pendle en højttaler. Tonefrekvensen er defineret gennem kondensator C1 og en af ​​de 10 k trådviklede potter (R1 til Rn). Så snart potentiometeret er indstillet til 10k ohm, er frekvensen omkring 259 Hz, når potten er indstillet til 1k, frekvensen er cirka 2591 Hz.

Oscillatoren er forbundet med højttaleren via en udgangstransformator T1, en lille enhed på 125: 3,2 ohm med primær sidekontakt uden forbindelse. Kredsløbet fungerer med et sted omkring 9 mA fra 15 V-forsyningen.

10) LED-blinklys

En meget enkel LED-blinker eller LED-blinker kunne bygges ved hjælp af et almindeligt UJT-baseret afslapningsoscillatorkredsløb som vist nedenfor.

Arbejdet i LED blinklys er meget grundlæggende. Blinkhastigheden bestemmes af R1, C2-elementerne. Når der tilføres strøm, begynder kondensatoren C2 langsomt at oplades via modstanden R1.

Så snart spændingsniveauet over kondensatoren overstiger UJT's tærskelværdi, tændes det og tænder lysdioden. Kondensatoren C2 begynder nu at aflade gennem LED'en, indtil potentialet over Cr falder under UJT's holdetærskel, som slukker og slukker for LED'en. Denne cyklus gentages vedvarende, hvilket får LED'en til at skifte skiftevis.

LED-lysstyrkeniveauet bestemmes af R2, hvis værdi kan beregnes ved hjælp af følgende formel:

R2 = Forsyning V - LED Fremad V / LED Strøm

12 - 3.3 / .02 = 435 Ohm, så 470 ohm synes at være den korrekte værdi for det foreslåede design.




Forrige: PIR-indbrudsalarmkreds Næste: Sådan dræbes Coronavirus med ozongasgenerator