UNIICenction晶体管（UJT） - 综合教程

UNICenction晶体管是3个终端半导体器件，它与BJT不同于单个PN结。它基本上设计用于单级振荡器电路，用于产生适用于数字电路应用的脉冲信号。

UJT弛豫振荡器电路

单结晶体管通常以松弛振荡器的形式连接，如下面的基本电路所示。

这里，组件RT和CT类似于定时元素，并确定UJT电路的频率或振荡速率。

为了计算振动频率，我们可以使用下面的公式，它包含了单结晶体管固有隔离比η.与RT、CT一起作为确定振荡脉冲的参数之一。

典型UJT装置的隔离比标准值在0.4和0.6之间．因此考虑的价值η.= 0.5，代入上式可得:

当电源接通时，通过电阻器RT的电压对电容器CT充电朝向电源电平VBB。现在，脱扣电压Vp由vp跨越B1 - B2确定，与UJT脱扣比相结合η.: Vp =η.VB1VB2 - VD。

长时间内，电容两端的电压VE保持低于Vp, B1、B2两端的UJT端子呈开路状态。

但是当电流互感器上的电压超过Vp时，单结晶体管启动，电容器迅速放电，开始一个新的循环。

在UJT的触发实例中，导致R1上的电位上升，R2上的电位下降。

通过UJT发射器的合成波形产生锯齿信号，该信号在UJT导联的B2处呈现正电位，B1处呈现负电位

UNIACINCT晶体管的应用领域

以下是未广泛使用UniCenction晶体管的主要应用领域。

• 触发电路
• 振荡器电路
• 电压/电流调节供应。
• 基于定时器电路,
• 锯齿波发生器,
• 相控制电路
• 双稳态网络

主要特点

容易到达和便宜ujt低廉的价格和容易获得的特性，以及一些特殊的特性，使得这种设备在许多电子应用中得到广泛的应用。

低功耗由于其在正常工作条件下的低功耗特性，该设备被认为是在不断努力开发合理高效的设备方面的一个令人难以置信的突破。

运行高度稳定可靠:当用作振荡器或延迟触发电路时，UJT具有极高的可靠性和极其准确的输出响应。

UNIICenction晶体管基本结构

UJT是一种三端半导体器件，其结构简单，如图所示。

在这种结构中，一块轻度掺杂的n型硅材料(具有增加的电阻特性)提供了一对连接到一个表面的两端的基触点，以及在相反的后表面合金化的铝棒。

该装置的P-N结在铝棒和n型硅块的边界上产生。

这种形成的单p-n结就是这种器件叫做“单结”的原因。．该装置最初被称为双基极二极管因为出现了一对基触点。

注意，在上面的图中，铝棒熔断/合并在硅块上的位置更接近基2接触比基1接触，而且基2端子已成为正极相对于基1端子VBB伏特。这些方面如何影响UJT的工作将在以下几节中明确

符号表示

单结晶体管的符号表示法如下图所示。

观察发射极端子与描绘n型材料块的直线呈一个角度。箭头头可以看到，当单结装置处于正向偏置、触发或导电状态时，方向是典型的电流(孔)流动。

单结晶体管等效电路

等效的UJT电路可以在上图中看到。我们可以发现这个等效电路看起来是多么的简单，它包括一对电阻(一个固定的，一个可调节的)和一个单独的二极管。

考虑其值作为当前IE的变化，电阻RB1显示为可调电阻器。实际上，在代表UNICenction的任何晶体管中，RB1可能从5kΩ的波动到50Ω，以便IE到0到50 =μA的任何等效变化。当IE = 0时，间电阻RBB表示端子B1和B2之间的装置的电阻。

RBB = (rb1 + rb2)| ie = 0

RBB的范围通常在4和10 k范围内。如第一图所示的铝杆放置提供了IE = 0.我们可以使用电压分配法估计VRB1（当IE = 0时）的相对幅度，如下所述：

VRB1 =（RB1 X VBB）/（RB1 + RB2）=ηVBB（带IE = 0）

希腊字母η.(eta)被称为单结晶体管器件的固有隔离比，定义为:

η = RB1 / (RB1 + RB2)(with IE = 0) = RB1 / RBB

当二极管的正向压降VD(0.35→0.70 V)使指示的发射极电压VE高于VRB1(= ηVBB)时，二极管触发ON。理想情况下，我们可以假设短路条件，这样IE将开始通过RB1进行传导。通过方程，发射器的触发电压电平可以表示为:

Vp = ηvbb + vd

主要特点和工作

典型的单结晶体管在VBB = 10 V时的特性如下图所示。

我们可以看出，对于在峰值点的左侧指示的发射极电位，IE值永远不会超过IEO（其在微肿页中）。电流IEO或多或少遵循传统双极晶体管的反向漏电流ICO。

这个区域被称为截止区域，如图所示。

当VE = VP达到导通时，发射器电位VE随着IE电位的增加而降低，这与前面解释的随着电流IE的增加而降低的电阻RB1是完全一致的。

上述特性提供了具有高度稳定负电阻区的单结晶体管，使该器件能够工作并具有极高的可靠性。

在上述过程中，可以预期最终会达到谷点，任何IE超过这个范围的增加都会导致设备进入饱和区域。

图3显示了在同一区域内具有类似特性的二极管等效电路。

当装置发生点火时，由于p型铝棒在n型块上注入孔，导致装置有源区电阻值下降。这导致n型截面上空穴数量的增加，增加了自由电子数，导致整个器件的电导率(G)增强，电阻也相应降低(R↓= 1/G↑)

重要参数

你会发现与单结晶体管相关的另外三个重要参数是IP、VV和IV。所有这些都在图#4中显示。

这些其实很容易理解。通常存在的发射极特性可以从下图#5中了解。

在这里，我们可以观察到IEO（μA）是不可抑制的，因为水平刻度在毫安校准。与垂直轴相交的每个曲线是VP的相应结果。对于η和vd的常数值，VP值根据VBB而变化，如下所示：

单结晶体管数据表

UJT的技术规格的标准范围可以从下面的图#5中了解。

UJT引出线的细节

pinout详细信息也包含在上述数据表中。注意基端B1和B2在发射器销时彼此相反E位于两者之间的中心。

此外，底座引脚应该连接到较高的电源电平，该引脚位于封装项圈上的离管处附近。

如何使用UJT来触发SCR

UJT的一个比较流行的应用是用于触发功率器件，如可控硅。这类触发电路的基本元件如下图#6所示。

主要时序元件由R1和C组成，而R2则是输出触发电压的下拉电阻。

如何计算R1

电阻器R1必须计算保证载重线所定义的R1旅行通过负阻区域内设备的特点,意义,向右边的峰值点但左边的谷点示图# 7。

若负荷线不能越过峰值点右侧，单结装置不能启动。

只要考虑IR1 = IP和VE = VP的峰值点，就可以确定保证开关处于ON状态的R1公式。IR1 = IP这个等式看起来很合理，因为电容器的充电电流在这个点是零。意思是，电容器在这个特定的点正在通过充电到放电的条件。

对于上述条件，我们可以这样写:

或者，为了保证完整的SCR关闭：

R1>（V - VV）/ IV

这意味着电阻R1的选择范围必须如下所示:

(V - Vv) / Iv < R1 < (V - Vp) / Ip

如何计算R2

电阻器R2必须充分小，以确保SCR在IE≠0放大器时跨越R2的电压VR2不虚拟触发。对于此，VR2必须根据以下公式计算：

VR2≅R2V/（R2 + RBB）（当IE≠0时）

电容器提供触发脉冲之间的时间延迟，也决定每个脉冲的长度。

如何计算c

如图所示，一旦电路通电，电压VE(等于VC)将开始通过时间常数τ = R1C向电压VV充电。

确定UJT网络C充电周期的一般公式为:

vc = V + (V - Vv)(1 -e^{- t}/ R1C)

通过我们以前的计算，我们在电容器的上述充电时段期间已经知道R2的volatge。现在，当VC = Ve = VP时，UJT设备将进入状态，导致电容通过RB1和R2放电，速率常数常数：

τ = (rb1 + r2) c

时，可用下式计算放电时间

vc =已经

vc≅汽相外延^{- t}/（RB1 + R2）C

由于RB1随着发射极电流的增加而减小，以及电路中R1和V等其他方面的原因，这个方程变得有点复杂，这些因素也会影响到C的整体放电率。

尽管如此，如果我们指的是上面的图8（b）所示的等效电路，通常R1和RB2的值可以使得对于电容器C周围的配置的Thévenin网络可能受到R1的略微影响，RB2电阻器。虽然电压V似乎相当大，但是可以通常忽略并消除辅助触发电压的电阻分频器，如下面减少的等效图所示：

因此，由上面的简化版可以得到VR2在其峰值时电容C的放电相位的公式:

VR2≅R2(Vp - 0.7) / R2 + RB1

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