tài liệu điện tử cơ bản chương 5a

Mục tiêu của chương: - Trình bày được cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý hoạt động, các tham số cơ bản và vẽ được đặc tuyến của UJT - Giải thích và tính toán được các mạch điện tử ứng dụng cơ

ĐIỆN TỬ CƠ BẢN

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

TS NGUYỄN LINH NAM

Chương 5:

UJT và mạch ứng dụng

Chương 5:

UJT và Mạch ứng dụng

5.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 5.2 ĐẶC TUYẾN VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT 5.3 MẠCH ỨNG DỤNG

Mục tiêu của chương:

- Trình bày được cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý hoạt động, các tham số cơ bản và vẽ được đặc tuyến của UJT

- Giải thích và tính toán được các mạch điện

tử ứng dụng cơ bản dùng UJT

- Áp dụng được các kiến thức về UJT trong thực tế

Cấu tạo và ký hiệu

UJT-Unijunction Transistor

(Transistor đơn nối)

Sơ đồ tương đương

E D

I B bb B1 B2 I B

R R

Sơ đồ phân cực và nguyên lý hoạt động

UJT loại n

BB BB

B2 B1

B1

R R

R





Nguyên lý

η: hệ số nội tải của UJT

A D

E V V

V   Diode tắt, UJT tắt (chỉ có dòng phân cực ngược IEO rất nhỏ đi qua

A D

P

E V V V

V    Diode dẫn

dòng IE tăng mạnh, hạt dẫn trong cực nền B1 tăng mạnh

→ RB1 giảm → VA giảm → VE giảm

(vùng điện trở âm)

VP điện thế đỉnh (2/3VBB),

V

E V

V  dòng IE tăng theo VE (vùng bão hòa)

Đặc tuyến

Vùng ngắt (Cut off)

UJT ngưng dẫn

Vùng điện trở âm (Negative Resistance Region)

dòng IE tăng (IP→IV) nhưng áp VE giảm (VP→VV)

khi IE tăng đến IV, số lượng hạt

dẫn đạt đến trạng thái bão hòa

Muốn tăng IE phải tăng VE

Vùng điện trở dương-Vùng bảo

hòa(Saturation Region)

IE tăng theo VE

Các tham số kỹ thuật của UJT

Điện trở liên nền:

RBB=RB1 + RB2 (4kΩ ~ 12kΩ, phụ thuộc vào nhiệt độ )

Hệ số nội tải UJT:

η=RB1/RBB (0.45 ~ 0.82, phụ thuộc vào vật liệu ) Điện thế đỉnh (điện thế ngưỡng dẫn):

VP=VD+ηVBB (UJT chuyển từ OFF→ON) Dòng đỉnh (dòng kích khởi):

IP~A Điện thế thung lũng (điện thế ngắt):

VV~2V: chuyển từ vùng dẫn→bảo hòa Dòng thung lũng:

IV

Mạch ứng dụng

Mạch tạo xung răng cưa

Vcc

B1 B2

R1

R2 VR

C

UJT

Khi mới cấp nguồn: VE nhỏ →diode tắt → UJT tắt

V E

Tụ C nạp: VCC → VR → C → mass

VC = VE tăng và tiến đến VCC

VE → VP (t1): diode dẫn → UJT dẫn

dòng IE tăng mạnh

→ xung dương tại VB1 xung âm tại VB2

Tụ C xã: VC → UJT → R1 → mass

VE → VV (t2): diode tắt → UJT tắt

Lặp lại quá trình tụ C nạp

VCC= VB1 + VB2

VB1=0,VB2=VCC

dòng IE giảm

→VB1 giảm dần về 0

VB2 tăng dần lên VCC

VB1=0,VB2=VCC

VR.C

τ 

.C R

Xác định chu kỳ

















η 1

1 VR.C.ln

1 >>t2

Mạch tạo xung răng cưa

Khi mới cấp nguồn: VE nhỏ →diode tắt → UJT tắt

Tụ C nạp: VCC → VR → Diode→C → mass

VE = VD + VC

VE → VP (t1): diode dẫn → UJT dẫn

Tụ C xã: VC → R3 → mass

VE → VV (t2): diode tắt → UJT tắt

Lặp lại quá trình tụ C nạp

VB1 = 0

VB2 = VCC

VCC= VB1 + VB2

VB1=0,VB2=VCC VR

D

R3

UJT

C

R2

R1

B2

B1

Vcc

VR.C

τ 

E tăng mạnh

→ xung dương tại VB1 xung âm tại VB2

.C R

→tăng

VE = VD + VC →giảm

→VB1 giảm dần về 0

VB2 tăng dần lên VCC

Xác định chu kỳ

















η 1

1 VR.C.ln

1 >>t2

Điều kiện để UJT hoạt động ở chế độ điện trở âm trong mạch dao động tạo xung

IP < IE < IV

Chọn VR sao cho

V

V CC

P

P CC

I

V

V VR

I

V







Có giá trị VR→xác định chu kỳ

















η 1

1 VR.C.ln

T

Bài tập 1: Cho mạch tạo

xung dùng UJT như hình vẽ:

a Giải thích nguyên lý

hoạt động của mạch

b Vẽ dạng điện áp trên tụ

C và trên cực B1 của UJT

c Biết: C = 0.1μF, biến

trở chỉnh ở giá trị VR =

220kΩ, hệ số nội hạt η = 0.6

Hãy tính tần số dao động của

mạch?

Vcc

B1 B2

R1

R2 VR

C

UJT

Bài tập 2: Cho mạch tạo

xung dung UJT như hình vẽ

Biết IP = 30μA ; Vp = 7V , IV

= 5mA; VV = 1.2V, hệ số nội

hạt η = 0.6; VCC = 12V

a Giải thích nguyên lý

hoạt động của mạch

b Hãy xác định giá trị của

VR sao cho UJT hoạt động

trong vùng điện trở âm (IP < IE

< IV)

c Tính tần số dao động

của mạch với giá trị R chọn ở

câu b và biết C = 0.1μF

Vcc

B1 B2

R1

R2 VR

C

UJT

Bài tập về nhà 1:

Cho mạch tạo xung dùng

UJT như hình vẽ

a Giải thích nguyên

lý hoạt động của mạch

b Vẽ dạng điện áp

trên tụ C và trên cực B1

của UJT

c Biết: C = 0.05 μF,

biến trở chỉnh ở giá trị

VR = 50kΩ, hệ số nội hạt

η = 0.6 Hãy tính tần số

dao động của mạch?

VR

D

R3

UJT

C

R2

R1

B2

B1 Vcc

Bài tập về nhà 2: Cho

mạch tạo xung dung UJT

như hình vẽ Biết IP = 30μA

; Vp = 8V , IV = 5mA; VV =

1.2V, hệ số nội hạt η = 0.6;

VCC = 15V, C = 0.1μF

a Giải thích nguyên lý

hoạt động của mạch

b Hãy xác định giá trị

của VR sao cho UJT hoạt

động trong vùng điện trở

âm (IP < IE < IV)

c Tính tần số dao động

của mạch với giá trị VR

chọn ở câu b và bỏ qua giá

trị điện trở trên diode

VR

D

R3

UJT

C

R2

R1

B2

B1 Vcc