El transistor ujt
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El documento describe el transistor UJT (transistor de unijuntura), un dispositivo semiconductor que funciona como un interruptor controlado por tensión. El UJT consta de dos regiones dopadas con tres terminales y puede usarse para generar pulsos que controlan tiristores y TRIACs. Funciona en tres regiones: corte, resistencia negativa y saturación. Un ejemplo de aplicación es un oscilador de relajación que genera señales oscilatorias variando la frecuencia según los valores del capacitor y resistor.
El transistor ujt
- 1. EL TRANSISTOR UJT 23/02/2010 1JASSER CAHUI ACUÑA
- 2. 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
- 3. • 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
- 4. • 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
- 5. 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
- 6. 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
- 7. 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
- 8. 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
- 9. APLICACIONES DEL UJT Funcionamiento 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
- 10. • 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) / Ip R1 mínimo = (Vs - Vv) / Iv 23/02/2010 10JASSER CAHUI ACUÑA
- 11. • 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
- 12. FIN GRACIAS 23/02/2010 12JASSER CAHUI ACUÑA