el transistor ujt
TRANSCRIPT
EL TRANSISTOR UJT
23/02/2010 1JASSER CAHUI ACUÑA
EL TRANSISTOR UJT(transistor de unijuntura)
• También llamado transistor monounión, uniunión.
• Este es un dispositivo de conmutación del tipo ruptura.
• Sus características lo hacen muy útil en muchos circuitos
industriales, incluyendo temporizadores, osciladores, generadores
de onda, y màs importante aùn, en circuitos de control de puerta
para SCR y TRIACs.
• Este dispositivo puede provocar grandes tiristores con un pulso en
la base 1
Símbolo. Consiste de tres terminales llamados
emisor (E), base 1 (B1) y base 2 (B2)
23/02/2010 2JASSER CAHUI ACUÑA
• Es un dispositivo semiconductor unipolar, con un funcionamiento diferente al de otros dispositivos. Es un dispositivo de disparo.
• Esta constituido por dos regiones contaminadas con tres terminales externos: dos bases y un emisor. El emisor esta fuertemente dopado con impurezas P y la región N débilmente dopado con N. Por ello, la resistencia entre las dos bases, RBB o resistencia interbase, es elevada (de 5 a 10KΩ estando el emisor abierto).
Estructura. La unión P-N del dispositivo se
forma en la frontera entre la varilla de
aluminio y la barra de silicio tipo N
23/02/2010 3JASSER CAHUI ACUÑA
• El modelo equivalente representado en la siguiente figura esta constituido por un diodo que excita la unión de dos resistencias internas, RB1 y RB2 , que verifican RBB = RB1+ RB2. Cuando el diodo no conduce, la caída de tensión en R1(V1) se puede expresar como:
CIRCUITO EQUIVALENTE
• En donde VB2B1 es la diferencia de tensión entre las bases del UJT y y el η es el factor de división de tensión conocido como relación intrínseca.
Donde:
23/02/2010 4JASSER CAHUI ACUÑA
FUNCIONAMIENTO DEL UJT
• El punto de funcionamiento viene determinado por las
características del circuito exterior.
• El funcionamiento del UJT se basa en el control de la
resistencia RB1B2 mediante la tensión aplicada al emisor.
• Si el emisor no está conectado ó VE < VP ⇒ Diodo polarizado
inversamente ⇒ no conduce ⇒ IE = 0.
• Si VE ≥ VP ⇒ Diodo polarizado directamente ⇒ conduce ⇒aumenta IE.
• Cuando IP < IE < IV ⇒ entramos en una zona de resistencia
negativa donde RBB varia en función de IE.
• A partir del punto de funcionamiento, si IE disminuye hasta
alcanzar un valor inferior a IV el diodo se polariza
inversamente.23/02/2010 5JASSER CAHUI ACUÑA
CURVA CARACTERÌSTICA
• En la curva se puede apreciar que a medida que aumenta el VE,
aumenta la corriente IE hasta un punto máximo IP.
• Mas allá del punto máximo, la corriente aumenta a medida que
disminuye la tensión en la región de resistencia negativa.
• La tensión alcanza un mínimo en el punto valle.
• La resistencia RB1, la resistencia de saturación es mas bajo en el
punto valle.
Donde:
VP: voltaje de pico o
tensión de disparo.
IP: corriente de pico
(de 20 a 30 µA.).
VV: voltaje de valle
del emisor
IV: corriente de valle
el emisor
23/02/2010 6JASSER CAHUI ACUÑA
Región de corte. En esta región, la tensión de emisor es baja de
forma que la tensión intrínseca mantiene polarizado inversamente el
diodo emisor. La corriente de emisor es muy baja y se verifica que
VE < VP e IE < IP. Esta tensión de pico en el UJT viene definida por
la siguiente ecuación:
Donde la VD varia entre 0.35 V a 0.7 V con un valor típico de 0.5 V.
El UJT en esta región se comporta como un elemento resistivo
lineal entre las dos bases de valor RBB.
Región de resistencia negativa. Si la tensión de emisor es
suficiente para polarizar el diodo de emisor, es decir, VE=VP
entonces el diodo entra en conducción e inyecta huecos a B1
disminuyendo bruscamente la resistencia R1 debido a procesos de
recombinación.
23/02/2010 7JASSER CAHUI ACUÑA
Desde el emisor, se observa como el UJT disminuye su resistencia
interna con un comportamiento similar a la de una resistencia
negativa (dVE/dIE < 0). En esta región, la corriente de emisor esta
comprendida entre la corriente de pico y de valle (IP< IE< IV).
Región de saturación. Esta zona es similar a la zona activa de un
tiristor con unas corrientes y tensiones de mantenimiento (punto de
valle) y una relación lineal de muy baja resistencia entre la tensión y
la corriente de emisor. En esta región, la corriente de emisor es
mayor que la corriente de valle (IE > IV). Si no se verifica las
condiciones del punto de valle, el UJT entrara de forma natural a la
región de corte.
Hay dos tipos de transistores monounión:
El transistor monounión original, o UJT.
(El 2N2646 es la versión más utilizada de la
UJT)
El transistor monounión programable o
PUT , es un primo cercano del tiristor (El
2N6027 es un ejemplo de tal dispositivo).
23/02/2010 8JASSER CAHUI ACUÑA
APLICACIONES DEL UJTFuncionamiento de un oscilador de relajación con UJT• Circuito que sirve para generar señales para dispositivos de control
de potencia como Tiristores o TRIACs
• El capacitor se carga hasta llegar al voltaje de disparo del transistor UJT, cuando esto sucede este se descarga a través de la unión E-B1.
• El capacitor se descarga hasta que llega a un voltaje que se llama
de valle (Vv) de aproximadamente 2.5 Voltios.
• Con este voltaje el UJT se apaga (deja de conducir entre E y B1) y
el capacitor inicia su carga otra vez. (Ver la línea verde en el
siguiente gráfico)
• El gráfico de línea negra representa el voltaje que aparece en el
resistor R3 (conectado entre B1 y tierra) cuando el capacitor se
descarga.23/02/2010 9JASSER CAHUI ACUÑA
• Si se desea variar la frecuencia de oscilación se puede modificar tanto el capacitor C como el resistor R1. R2 y R3 también son importantes para encontrar la frecuencia de oscilación.
• La frecuencia de oscilación está aproximadamente dada por: F = 1/R1C
• Es muy importante saber que R1 debe tener valores que deben estar entre límites aceptables para que el circuito pueda oscilar. Estos valores se obtienen con las siguientes fórmulas:
R1 máximo = (Vs - Vp) / IpR1 mínimo = (Vs - Vv) / Iv
23/02/2010 10JASSER CAHUI ACUÑA
• donde:
Vs = es el valor del voltaje de alimentación (en nuestro circuito es
de 20 Voltios)
Vp = valor obtenido dependiendo de los parámetro del UJT en
particular
Ip = dato del fabricante
Vv =dato del fabricante
Iv = dato del fabricante
• Lista de componentes:
Transistores: 1 transistor de uniunión UJT 2N4870 o 2N2646
Resistores: 1 de 50 KΩ, (Kilohmios), 1 de 330Ω, (Ohmios), 1 de
47Ω, (Ohmios)
Capacitores: 1 de 0.1 uF, (uF = microfaradios)
Otros: 1 fuente de 20 voltios (una batería de 12 o 9 voltios puede
funcionar)
23/02/2010 11JASSER CAHUI ACUÑA
FINGRACIAS
23/02/2010 12JASSER CAHUI ACUÑA