UJT Transistörü

UJT transistörü, bir bağlantı noktası ve üç terminali olan yarı iletken elektronik devre elemandır. UJT transistörün görevi, elektrikle kontrol edilen bir anahtar görevi görmektir. UJT transistörün temel özelliği, temel özellikleri, tetiklendiğinde, emitör akımının, emitör güç kaynağı ile sınırlandırılana kadar yeniden üretken olarak artmasıdır. Bu karakteristik özelliğinden dolayı anahtarlamalı puls üreteci, testere dişi dalga üreteci gibi uygulamalarda kullanılır.

Diyotlar, transistörlere dönüşmekte ve çoklu uygulamalar için çeşitli transistör türleri kullanılmaktadır. UJT transistör ilk olarak 1950’lerin başında General Electric tarafından tanıtıldı. Daha sonra sadeliği, düşük maliyeti ve çok yönlülüğü nedeniyle popüler oldu. UJT transistör, tetikleme amacıyla kullanılan transistörlerden biridir. UJT transistörün yapısı incelendiğinde, her iki ucunda elektrik bulunan n tipi bir silikon yarı iletken çubuktan oluştuğu görülür. Bu bağlantıların terminallerine, baz terminalleri (B1 ve B2) denir. B2 tabanına yakın, bir p-tipi yayıcı ile n-tipi silikon çubuk arasında bir pn-bağlantısı oluşur. Bu kavşağın terminaline emitör terminali (E) denir. Cihazın üç terminali ve bir pn-bağlantısı olduğundan, bu bölge için buna UJT transistörü denir.

Cihaz sadece pn bağlantısına sahiptir, bu nedenle bir diyot oluşturur. İki taban ucu diyotun bir bölümünden alındığından, cihaz çift tabanlı diyot olarak da adlandırılır. Yayıcı yoğun bir şekilde katkılıyken, n bölgesi hafifçe katkılıdır. Bu nedenle, emitör terminali açıkken taban terminalleri arasındaki direnç çok yüksektir.

UJT Transistörü Çalışma Prensibi

UJT transistörü hakkında kısaca bilgi sahibi olduk. Ancak bu elektronik devre elemanının çalışma prensibini bilmemiz onu hangi uygulamalarda kullanabileceğimiz hakkında bize yol gösterecektir. Bu nedenle UJT transistörü çalışma prensibi konusuna da değinelim.

1.      Verici Açıkken

Voltaj VBB yayıcı açıkken uygulandığında, N-tipi silikon çubuk boyunca potansiyel bir gradyan oluşturulur. Verici, B2 tabanına yakın yerleştirildiğinden, VBB’nin büyük bir kısmı yayıcı ile B1 tabanı arasında görünür. Emitör ve B1 arasındaki V1 voltajı, pn bağlantısında ters bir önyargı oluşturur ve emitör akımı kesilir, ancak azınlık yük taşıyıcıları nedeniyle B2’den emitöre küçük bir kaçak akım akar. Bu nedenle, cihazın kapalı durumda olduğu söylenir.

2.      Pozitif Potansiyelde Yayıcı

Verici terminaline pozitif bir voltaj uygulandığında, pn-bağlantısı, giriş voltajı V1’den düşük olana kadar ters taraflı kalacaktır. A emitördeki giriş voltajı V1’i aşarsa, pn-bağlantısı ileri yönlü hale gelir. Bu koşul altında, delikler p-tipi bölgeden n-tipi çubuğa verilir. Bu delikler pozitifB2 terminali tarafından itilir, B1 terminaline doğru çekilir. Vericideki B1 bölgesine olan delik sayısındaki bu artış, çubuğun bu bölümünün direncinin azalmasına neden olur.

Bu nedenle, emitörden B1 bölgesine dahili voltaj düşüşü azalır, emitör akımı (IE) artar. Daha fazla delik sağlandıkça, doygunluk durumuna ulaşılır. Doygunluk noktasında, emitör akımı, emitör güç kaynağı ile sınırlıdır. Bu durumda cihaz çalışıyor yani açık durumda olduğu söylenir.

3.      UJT Transistörün Eşdeğer Devresi

Silikon çubuğun direnci, bazlar arası direnç olarak adlandırılır (4 kΩ ila 10 kΩ arasında bir değere sahiptir.) RB1 direnci, emitör ileB1 bölgesi arasındaki çubuğun direncidir. Bunun değeri değişkendir ve pn-bağlantısı boyunca öngerilim voltajına bağlıdır. RB2 direnci, emitör ileB2 bölgesi arasındaki çubuğun direncidir. Verici pn-bağlantısı bir diyot ile temsil edilir.

UJT’ye voltaj uygulanmadığında, tabanlar arası direncin değeri şu şekilde verilir:

RBB=RB1+RB2

UJT’nin içsel stand-off oranı (ƞ) şu şekilde verilir:

η=V1VBB=RB1RB1+RB2

Karşı Gerilim: RB1İSV1=RB1RB1+RB2VBB=ηVBB

ƞ değeri genellikle 0,51 ile 0,82 arasındadır.

UJT’nin tepe noktası voltajı (VP) şu şekil ifade edilir:

Vp=ηVBB+VD

UJT Transistörün Özellikleri

UJT’nin emitör voltajı (VE) ile emitör akımı (IE) arasındaki eğri, belirli bir VBB değerinde, UJT’nin emitör özellikleri olarak bilinir. UJT transistörün özellikleri şunlardır:

  • İlk başta, kesme bölgesinde, emitör voltajı sıfırdan yükseldiğinde, azınlık yük taşıyıcıları nedeniyle, B2 terminalinden emitöre küçük bir akım akar. Buna kaçak akım denir.
  • VE‘nin kesin değerinin üzerinde, emitör akımı (IE) akmaya başlar ve P noktasında tepe noktasına (VP ve IP) ulaşılana kadar artar.
  • P noktasından sonra, VE‘deki bir artış, VE‘de buna karşılık gelen bir azalma ile IE‘de ani bir artışa neden olur. Bu, IE‘deki artışla VE azaldığı için eğrinin negatif direnç bölgesidir.
  • Eğrinin negatif direnç bölgesi, vadi noktası voltajı VV ve akım IV olan vadi noktasında (V) sona erer. Vadi noktasından sonra cihaz doygunluğa sürülür.

UJT Transistörün Avantajları

  • Yapımı basittir
  • Düşük maliyetlidir.
  • Az güç tüketirler. Düşük güç gerektiren uygulamalar için idealdir.
  • İyi anahtarlama özelliklerine sahiptir.
  • Sıcaklıklarda da iyi stabilite sağlayabilir.

UJT Transistörün Dezavantajları

  • Sınırlı akımları ve güç seviyelerini idare edebilir.
  • Sınırlı frekans tepkisine sahiptir.
  • Kutuplanması zordur ve öngerilim voltajında önemli değişikliklere neden olabilir.

UJT Transistörün Kullanım Alanları

UJT Transistörü yüksek anahtarlama hızı nedeniyle günümüzde birçok alanda kullanılmaktadır. UJT Transistörün kullanım alanları arasında şunlar yer almaktadır:

  • SCR’leri ve TRIAC’ları tetiklemek için kullanılır.
  • Sinüzoidal olmayan osilatörlerde kullanılır.
  • Faz kontrol ve zamanlama devrelerinde kullanılır.
  • Testere dişli jeneratörlerde kullanılır.
  • Osilatör devre tasarımında kullanılır.
  • Kare dalga üreteçlerinde kullanılır.
  • Multivibratörlerde kullanılır.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here