Transistor de Unijunção, Notas de estudo de Tecnologia Industrial

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Eletrônica de Potência

UJT

Transistor de Unijunção^ ‘Unijunction Transistor’

Aula Prática I - Teoria

1 – Introdução

O UJT é um tipo de transistor que simplifica consideravelmenteos circuitos osciladores, disparadores e temporizadores. O encapsulamento do UJT tem a forma de um transistor comum,entretanto, suas características elétricas são completamentediferentes. Ele é um gerador de pulsos estreitos de alta potência ede curta duração. Assim, pode ser usado tanto em circuitos dechaveamento como em osciladores.

3 – Circuito Equivalente

• Vd – Diodo que representa a junção PN;• Vcc – Tensão de polarização entre as base 1 e 2.(Os limites desta tensão são especificados pelofabricante).• Vee – Tensão aplicada ao emissor Vcc > Vee• Rbb – Resistência do cristal N entre as base 1 e2. Rbb = Rb1 + Rb2 , que é determinada peladopagem e geometria da barra de cristal N. ParaVee = 0 o valor de Rbb varia de 4 a 10 k

-^ η

• Relação intrínseca de disparo, é uma característica do UJT fornecida pelo fabricante. Èdeterminada pela geometria do UJT e depende dalocalização do emissor em relação às bases. Ovalor de

η

varia de 0.5 a 0.8.

b bb R R

^1

= η

4 – Funcionamento

• A fonte Vcc mantém uma tensão fixa entre asbase 1 e 2 enquanto a tensão Vee é aumentadalentamente a partir de zero.Inicialmente a junção PN está inversamentepolarizada e a corrente IE é negativa, muitopequena e praticamente constante.

IE

VE

IE

4 – Funcionamento

• Aumentando Vee ainda mais, a junção PNconduz fracamente até atingir o valor de pico(Vp), que a a barreira de potencial do diodo.Vp =

η

• Vcc + 0.

IE

VE Vp

Ip

IE

4 – Funcionamento

• Uma vez atingida a tensão de pico, não se podemais elevar Vee sem danificar a unijunção. Apartir deste momento a corrente de emissor éelevada, e o diodo (emissor) diretamentepolarizado passa a injetar portadores minoritários(P) na barra N fracamente dopada. Assim acondutividade entre a base 1 e o emissoraumentam reduzindo o valor de Rb1 (

Modulação

de condutividade

). A corrente Ib2 aumenta e a

tensão em Rb1 diminui, assim à medida que IEaumenta VE Diminui.

IEIE VE

IE

Vp

Ip

4 – Funcionamento

•A partir do ponto de vale a corrente IE torna-semaior que Ib2, e a tensão em Rb1 começa aaumentar. A partir daí a característica VE x IE éaproximadamente igual a junção PN.

IE

IE

IE

VE Vp

Ip

Vv

Iv

5 – Regiões de Operação

IE

VE Vp

Ip

Vv

Iv

Saturação

Corte

Região deresistência negativa

7 – Teste do UJT

1 – Rbb (de B1 a B2).

Rbb deve estar entre 4 e 10 k

2 – Polarização Direta^ Valores pequenos e muito variados.

7 – Teste do UJT

3 – Polarização Inversa^ Valores dever ser muito altos comparados com as outrasmedidas.

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9 – Oscilador de relaxação

O oscilador de relaxação é um circuito multivibrador em que afreqüência e controlada pela carga ou descarga de um capacitoratravés de um resistor.

No circuito, o resistor R

tem 1

duas funções: fornecer pulsosde

tensão

na

saída

do

oscilador e limitar a correntede

descarga

do

capacitor

e

assim

proteger

o^

UJT.

O

resistor

R

2

estabiliza

termicamente o UJT por meioda variação de tensão.

9 – Oscilador de relaxação

Funcionamento:

O período de oscilação do circuito pode-se dividir em dois

intervalos. No primeiro intervalo, o UJT está em corte e o capacitor se carregacom a constante de tempo RC. No segundo, o transistor está saturado e ocapacitor se descarrega através do “diodo” e da resistência R

. Assim, quando 1

o circuito é ligado, o capacitor começa a se carregar através de R, até atingir atensão de disparo V

, dada por:p^

(^7). 0

=

cc

p^

V

V

9 – Oscilador de relaxação

Funcionamento:

A

forma

serrilhada

da

onda

é^

causada

pela

carga

relativamente lenta do capacitor e sua descarga muito rápida. A forma de ondade saída corresponde a um pico de tensão provocado pela descarga rápida de Catravés de R

9 – Oscilador de relaxação

Exercício:

Determinar os valores de R

, R 1

, R e C para construir um oscilador 2

de relaxação de 100 Hz e utilizando um UJT que possuir as características aseguir e alimentado por uma fonte CC de 30V.

*^

BB

p^

V

V

η

η^

V

V^

= 1 V

I^ V

= 10 mA I^ P

μ

A

R

BB

= 5 K

P

P

BB

V

V

BB

I

V

V R

I

V

V

−

≤

≤

−

ln R^1

T

C

Vcc = V

BB

= tensão de

alimentação

(^

) η η

η

1

2

1

• 7 *

. 0

B

BB BB

R

R V

R

−

=

VP I^ P

R^

1