Обяснени 10 прости еднопосочни транзисторни схеми (UJT)

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





В по-ранната публикация научихме изчерпателно за как работи едноконечен транзистор , в този пост ще обсъдим няколко интересни схеми за приложения, използващи това невероятно устройство, наречено UJT.

Примерните схеми за приложение, използващи UJT, които са обяснени в статията, са:



  1. Генератор на импулси
  2. Трионгенератор
  3. Свободно работещ мултивибратор
  4. Моностабилен мултивибратор
  5. Осцилатор с общо предназначение
  6. Прост кристален осцилатор
  7. Предавател RF Сила на детектора
  8. Метроном
  9. Звънец за врата за 4 входа
  10. LED мигач

1) Генератор на импулси с квадратна вълна

Първият дизайн по-долу демонстрира проста схема на импулсен генератор, съставена от UJT генератор (като 2N2420, Q1) и силиций биполярен изходен транзистор (като BC547, Q2).

Изходното напрежение на UJT, получено през резистора R3 от 47 ома, превключва биполярния транзистор между няколко прага: насищане и прекъсване, генерирайки изходни импулси с хоризонтален връх.



В зависимост от времето на изключване (t) на импулса, изходната форма на вълната може понякога да бъде тесни правоъгълни импулси или (както е посочено през изходните клеми на фиг. 7-2) квадратна вълна. Максималната амплитуда на изходния сигнал може да бъде до нивото на захранване, което е +15 волта.

Честотата или честотата на колоездене се определя от настройката на 50 k съпротивление на гърнето и стойността на кондензатора на C1. Когато съпротивлението е максимално при R1 + R2 = 51,6 k и при C1 = 0,5 µF, честотата f е = 47,2 Hz, а времето за изключване (t) = 21,2 ms.

Когато настройката на съпротивлението е минимум, вероятно само при R1 при 1,6 k честотата ще бъде, f = 1522 Hz и t = 0,66 ms.

За да получите допълнителни честотни диапазони, R1, R2 или C1 или всеки един от тях може да бъде модифициран и честотата да се изчислява, като се използва следната формула:

t = 0,821 (R1 + R2) C1

Където t е в секунди, R1 и R2 в оми, а Cl във фаради и f = 1 / t

Веригата работи само с 20 mA от източника 15 Vdc, въпреки че този диапазон може да бъде различен за различните UJT и биполяри. Изходното съединение за постоянен ток може да се види схематично, но променливото свързване може да бъде конфигурирано чрез поставяне на кондензатор С2 в изхода с висок изход, както е показано чрез пунктираното изображение.

Капацитетът на тази единица трябва да бъде приблизително между 0,1µF и 1µF, като най-ефективната величина може да бъде тази, която води до минимално изкривяване на изходната форма на вълната, когато генераторът се управлява през конкретна идеална система за натоварване.

2) Точен трион генератор

Основният триончест генератор с остри шипове е предимство в редица приложения, свързани с синхронизиране, синхронизиране, метене и т.н. UJT произвеждат този вид форми на вълната, използвайки ясни и евтини схеми. Схемата по-долу показва една от тези схеми, която, макар и да не е прецизно оборудване, ще осигури приличен резултат в лаборатории с малък ценови диапазон.

Тази схема е предимно релаксационен осцилатор, с изходи, извлечени от излъчвателя и двете основи. 2N2646 UJT е свързан в типичната осцилаторна верига за тези типове устройства.

Честотата или честотата на повторение се определя от настройката на потенциометъра за управление на честотата, R2. Всеки път, когато този пот е дефиниран до най-високото си ниво на съпротивление, сумата от серийното съпротивление с синхронизиращия кондензатор C1 се превръща в общото съпротивление на пота и ограничаващото съпротивление, R1 (което е, 54,6 k).

Това причинява честота около 219 Hz. Ако R2 е дефиниран до минималната си стойност, полученото съпротивление по същество представлява стойността на резистор R1 или 5,6 k, произвеждащ честота около 2175 Hz. Допълнителни честоти и настройка на прагове могат да бъдат приложени просто чрез промяна на стойностите R1, R2, C1 или може да са и трите заедно.

Положителен пик на изход може да бъде получен от база 1 на UJT, докато отрицателен пик на изход през база 2 и положителен триъгълник на вълната през UJT излъчвател.

Въпреки че изходното свързване на постоянен ток е разкрито на фиг. 7-3, променливото свързване може да се определи чрез прилагане на кондензатори C2, C3 и C4 в изходните клеми, както е показано през пунктираната област.

Тези капацитети вероятно ще бъдат между 0,1 и 10µF, като определената стойност се основава на най-високия капацитет, който може да бъде преодолян от определено натоварващо устройство, без да се изкривява изходната форма на вълната. Веригата работи с около 1,4 mA чрез 9 волта постоянен ток. Всеки от резисторите е с мощност 1/2 вата.

3) Мултивилбратор с безплатно изпълнение

UJT веригата, доказана в показаната по-долу диаграма, прилича на веригите на релаксационния осцилатор, обяснени в няколко предишни сегмента, с изключение на това, че нейните RC константи се избират, за да осигурят изход с квази квадратна вълна, подобен на този на стандартен транзисторен нестабилен мултивибратор .

Транзисторът тип 2N2646 с едно свързване работи добре в тази посочена настройка. По принцип има два изходни сигнала: отрицателно преминаващ импулс в UJT база 2 и положителен импулс в база 1.

Максималната амплитуда на отворената верига на всеки от тези сигнали е около 0,56 волта, но това може да се отклони малко в зависимост от конкретните UJT. Потът от 10 k, R2, трябва да се завърти, за да се получи перфектна форма на наклона или хоризонтален изходен сигнал.

Този контрол на пота допълнително влияе върху обхвата на честотата или работния цикъл. С представените тук величини за R1, R2 и C1, честотата е около 5 kHz за плосък връх. За други честотни диапазони може да искате да коригирате съответно стойностите R1 или C1 и да използвате следната формула за изчисленията:

f = 1 / 0,821 RC

където f е в Hz, R в ома и C във фаради. Веригата консумира около 2 mA от 6 V източника на постоянен ток. Всички фиксирани резистори могат да бъдат оценени на 1/2 вата.

4) Мултивибратор с един изстрел

Позовавайки се на следната схема, намираме конфигурация на a еднократен или моностабилен мултивибратор . Могат да се видят еднопосочен транзистор с номер 2N2420 и силиций BJT с 2N2712 (или BC547), за да се генерира единичен изходен импулс с фиксирана амплитуда за всяко едно задействане на входния извод на веригата.

В този конкретен дизайн кондензаторът С1 се зарежда от делителя на напрежението, установен от R2, R3, и съпротивлението база-емитер на транзистора Q2, причинявайки неговата страна Q2 отрицателна и неговата страна Q1 положителна.

Този резистивен делител допълнително захранва излъчвателя Q1 с положително напрежение, което е малко по-малко от върховото напрежение на 2N2420 (вижте точка 2 в схемата).

В началото Q2 е в включено състояние, което причинява спад на напрежението на резистора R4, намалявайки драстично напрежението на изходните клеми до 0. Когато се подаде отрицателен импулс от 20 V през входните клеми, Q1 „се задейства“, причинявайки моментален спад на напрежението до нула на страната на излъчвателя на C1, което от своя страна отклонява Q2 базата отрицателно. Поради това Q1 се прекъсва и напрежението на колектора Q1 се увеличава бързо до +20 волта (забележете импулса, посочен през изходните клеми на диаграмата).

Напрежението продължава да бъде около това ниво за интервал t, еквивалентен на времето за разреждане на кондензатор C1 през резистора R3. Впоследствие изходът пада обратно до нула и веригата преминава в режим на готовност, докато се приложи следващият импулс.

Интервалът от време t и съответно широчината на импулса (времето) на изходния импулс разчитат на настройката на контрола на широчината на импулса с R3. Според посочените стойности на R3 и C1, интервалът от време може да бъде между 2 µs и 0.1 ms.

Да предположим, че R3 обхваща диапазона на съпротивление между 100 до 5000 ома. Допълнителни диапазони на закъснение могат да бъдат фиксирани чрез подходящо модифициране на стойностите на C1, R3 или и двете, и използване на формулата: t = R3C1 където t е за секунди, R3 в ома и C1 във фаради.

Веригата работи с около 11 mA чрез 22,5 V постоянен ток. Това обаче може да се промени до известна степен в зависимост от UJT и биполярните типове. Всички фиксирани резистори са 1/2 вата.

5) Релаксационен осцилатор

Един прост осцилатор за релаксация предлага множество приложения, широко признати от повечето любители на електрониката. Однопосочният транзистор е изключително здрав и надежден активен компонент, приложим в този вид осцилатори. Схемата по-долу показва основната схема за релаксационен осцилатор на UJT, работеща с устройство тип 2N2646 UJT.

Изходът всъщност е донякъде извита триъгълна вълна, състояща се от пикова амплитуда, приблизително съответстваща на захранващото напрежение (което е 22,5 V тук). При този дизайн токът, преминаващ през източника на постоянен ток през резистор R1, зарежда кондензатор C1. Потенциална разлика VEE като резултат постоянно се натрупва в C1.

В момента, в който този потенциал достигне пиковото напрежение на 2N2646 (вж. Точка 2 на фиг. 7-1 Б), UJT се включва и „се задейства“. Това незабавно разрежда кондензатора, като изключва UJT отново. Това е причина кондензаторът да инициира отново процеса на презареждане и цикълът просто се повтаря.

Поради това зареждане и разреждане на кондензатора UJT се включва и изключва с честота, установена чрез стойностите на R1 и C1 (със стойностите, посочени в диаграмата, честотата е около f = 312 Hz). За да постигнете някаква друга честота, използвайте формулата: f = 1 / (0.821 R1 C1)

където f е в Hz, R1 в ома и C1 във фаради. A потенциометър с подходящо съпротивление може да се използва вместо фиксирания резистор, R1. Това ще позволи на потребителя да постигне непрекъснато регулируема изходна честота.

Всички резистори са 1/2 вата. Кондензаторите C1 и C2 могат да бъдат с номинална стойност 10 V или 16 V, за предпочитане тантал. Веригата консумира приблизително 6 mA от посочения обхват на захранване.

6) Генератор на точкови честоти

Следващата конфигурация показва 100 kHz кристален осцилатор верига, която може да се използва във всеки стандартен метод като алтернативен генератор на стандартна честота или точкова честота.

Този дизайн произвежда деформирана изходна вълна, която може да бъде изключително подходяща в честотен стандарт, така че да можете да гарантирате твърди хармоници, натоварени с радиочестотния спектър.

Съвместната работа на еднопреходния транзистор и диодния хармоничен генератор 1N914 генерира предвидената деформирана форма на вълната. В тази настройка, малък 100 pF променлив кондензатор, C1, позволява да се регулира малко честотата на кристала от 100 kHz, за да се достави увеличен хармоник, например 5 MHz, до нулев ритъм със стандартен честотен сигнал WWV / WWVH .

Изходният сигнал се произвежда през 1 mH rf дросел (RFC1), за който се предполага, че има по-ниско съпротивление на постоянен ток. Този сигнал се подава на диода 1N914 (D1), който е постоянен с постоянен ток посредством R3 и R4, за да се постигне максимална нелинейна част от неговата характеристика на проводимост напред, за допълнително изкривяване на изходната форма на вълната от UJT.

Докато се използва този осцилатор, променливата форма на вълната R3 е фиксирана за постигане на най-мощното предаване с предложената хармоника от 100 kHz. Резисторът R3 действа просто като ограничител на тока, за да спре директното прилагане на захранването от 9 волта през диода.

Осцилаторът консумира около 2,5 mA от 9 Vdc захранване, но това може да се промени относително в зависимост от конкретни UJT. Кондензаторът С1 трябва да е тип въздушен джудже, останалите кондензатори са слюда или сребърна слюда. Всички фиксирани резистори са с мощност 1 вата.

7) Предавател RF детектор

The RF детектор схема, показана на следващата диаграма, може да се захранва директно от радиочестотни вълни на предавател, който се измерва. Той осигурява променлива настроена честота на звука в прикрепените слушалки с висок импеданс. Нивото на звука на този изходен звук се определя от енергията на радиочестотния сигнал, но би могло да бъде достатъчно дори при слабо захранвани предаватели.

Изходният сигнал се взема от пробната бобина L1 rf, състояща се от 2 или 3 намотки от изолиран свързващ проводник, монтиран плътно близо до изходната намотка на резервоара на предавателя. Честотното напрежение се преобразува в постоянен ток чрез шунтираща диодна верига, съставена от блокиращ кондензатор C1, диод D1 и филтриращ резистор R1. Полученият ректифициран постоянен ток се използва за превключване на еднопосочния транзистор във верига на релаксационен осцилатор. Изходът от този осцилатор се подава в прикрепени слушалки с висок импеданс чрез свързващ кондензатор C3 и изходен жак J1.

Сигналът, взет в слушалките, може да бъде променен в приличен диапазон през гърнето R2. Честотата на тона ще бъде някъде около 162 Hz, когато R2 се настрои на 15 k. Алтернативно, честотата ще бъде приблизително 2436 Hz, когато R2 е дефиниран на 1 k.

Нивото на звука може да се манипулира чрез завъртане на L1 по-близо или далеч от мрежата на LC резервоара на предавателя, обикновено ще бъде идентифицирано място, което осигурява разумен обем за повечето основни приложения.

Веригата може да бъде изградена в компактен, заземен метален контейнер. Обикновено това може да се позиционира на известно разстояние от предавателя, когато се използва усукана двойка с прилично качество или гъвкав коаксиален кабел и когато L1 е свързан към долния терминал на намотката на резервоара.

Всички фиксирани резистори са оценени на 1/2 вата. Кондензаторът C1 трябва да бъде степенуван, за да толерира най-високото напрежение на постоянен ток, което неволно би могло да се появи във веригата C2 и C3, от друга страна, могат да бъдат всякакви практически устройства с ниско напрежение.

8) Метрономна верига

Комплектът, даден по-долу, показва изцяло електронен метроном, използващ 2N2646 транзистор с едно свързване. Метрономът е много удобно малко устройство за много музикални изпълнители и други, които търсят равномерно озвучени ноти по време на музикална композиция или пеене.

Задвижвайки 21/2 инчов високоговорител, тази схема се доставя с приличен, голям обем, звук като поп. Метрономът може да бъде създаден доста компактен, аудио изходите за високоговорители и батерии са единствените му най-големи елементи и тъй като е захранван от батерия и следователно е изцяло преносим.

Схемата всъщност е регулируем честотен релаксационен осцилатор, който е сдвоен чрез трансформатор към 4 ома високоговорител. Скоростта на биене може да варира от приблизително 1 в секунда (60 в минута) до около 10 в секунда (600 в минута), като се използва 10 k телена тенджера, R2.

Изходното ниво на звука може да се променя чрез 1 k, 5 вата, тел, R4. Изходният трансформатор T1 всъщност е малък 125: 3.2 ома блок. Веригата изтегля 4 mA за минималната скорост на биене на метронома и 7 mA по време на най-бързата скорост на биене, въпреки че това може да варира в зависимост от конкретни UJT. 24 V батерия ще предложи отлично обслужване с това намалено източване на ток. Електролитичният кондензатор C1 е с мощност 50 V. Резисторите R1 и R3 са 1/2 вата, а потенциометрите R2 и R4 са с телени връзки.

9) Сигнална система, базирана на тон

Схемата, показана по-долу, дава възможност за независим аудио сигнал да бъде извлечен от всеки от посочените канали. Тези канали могат евентуално да включват уникални врати в сградата, различни маси в рамките на работното място, различни стаи в къщата или всякакви други зони, където може да се работи с бутоните.

Местоположението, което може да сигнализира за аудиото, може да бъде идентифицирано по специфичната честота на тона. Но това може да е осъществимо само когато се използват по-малък брой канали и че честотите на тона са значително раздалечени (например 400 Hz и 1000 Hz), така че те лесно да се различават от нашето ухо.

Схемата отново се основава на проста концепция за релаксационен осцилатор, използвайки еднопосочен транзистор тип 2N2646 за генериране на аудио нота и пътуване с високоговорител. Честотата на тона се дефинира чрез кондензатор C1 и един от 10 k телени тенджери (R1 до Rn). Веднага след като потенциометърът е настроен на 10k ома, честотата е около 259 Hz, когато гърнето е настроено на 1k, честотата е приблизително 2591 Hz.

Осцилаторът е свързан с високоговорителя чрез изходен трансформатор Т1, малък 125: 3,2 ома блок с първичен страничен централен кран, несвързан. Веригата работи с около 9 mA от 15 V захранване.

10) LED мигач

Много прост LED мигач или LED мигач може да бъде изграден с помощта на обикновена схема за релаксационен осцилатор, базирана на UJT, както е показано по-долу.

Работата на LED мигач е много основно. Скоростта на мигане се определя от елементите R1, C2. При подаване на мощност кондензаторът С2 започва бавно да се зарежда чрез резистора R1.

Веднага след като нивото на напрежение в кондензатора надвиши прага на запалване на UJT, той се задейства и включи ярко светодиода. Кондензаторът С2 сега започва да се разрежда през светодиода, докато потенциалът на Cr падне под прага на задържане на UJT, който се изключва, изключвайки светодиода. Този цикъл продължава да се повтаря, което кара LED да мига последователно.

Нивото на яркост на LED се определя от R2, чиято стойност може да бъде изчислена по следната формула:

R2 = захранване V - LED напред V / LED ток

12 - 3,3 / .02 = 435 ома, така че 470 ома изглежда са правилната стойност за предложения дизайн.




Предишна: Алармена верига за PIR Напред: Как да убием коронавирус с генератор на озонов газ