10 Litar Transistor Unijungsi Mudah (UJT) Dijelaskan

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Dalam catatan sebelumnya, kami belajar secara menyeluruh mengenai bagaimana transistor unjungsi berfungsi , dalam catatan ini kita akan membincangkan beberapa litar aplikasi menarik menggunakan peranti luar biasa ini yang disebut UJT.

Litar aplikasi contoh menggunakan UJT yang dijelaskan dalam artikel adalah:



  1. Penjana nadi
  2. Penjana gigi gergaji
  3. Multivibrator berjalan percuma
  4. Multivibrator Monostable
  5. Pengayun tujuan am
  6. Pengayun kristal sederhana
  7. Pengesan Kekuatan RF Pemancar
  8. Metronome
  9. Bel pintu untuk 4 pintu masuk
  10. Flasher LED

1) Penjana Nadi Gelombang Persegi

Reka bentuk pertama di bawah menunjukkan litar penjana nadi sederhana yang terdiri daripada pengayun UJT (seperti 2N2420, Q1) dan silikon transistor output bipolar (seperti BC547, Q2).

Voltan keluaran UJT, yang diperoleh melalui perintang 47 ohm R3, menukar transistor bipolar antara beberapa ambang: ketepuan dan pemotongan, menghasilkan denyutan output yang mendatar.



Bergantung pada waktu mati (t) nadi, bentuk gelombang keluaran kadang-kadang boleh menjadi denyut segi empat tepat yang sempit atau (seperti yang ditunjukkan di terminal output pada Gambar 7-2) gelombang persegi. Amplitud maksimum isyarat output boleh sampai ke tahap bekalan, iaitu +15 volt.

Frekuensi, atau frekuensi berbasikal, ditentukan oleh penyesuaian rintangan periuk 50 k dan nilai kapasitor C1. Apabila rintangan maksimum dengan R1 + R2 = 51.6 k dan dengan C1 = 0.5 µF, frekuensi f adalah = 47.2 Hz, dan waktu berhenti (t) = 21.2 ms.

Apabila tetapan rintangan minimum, mungkin dengan hanya R1 pada 1.6 k frekuensi akan, f = 1522 Hz, dan t = 0.66 ms.

Untuk mendapatkan julat frekuensi tambahan, R1, R2, atau C1 atau masing-masing dapat diubah dan frekuensi dikira menggunakan formula berikut:

t = 0.821 (R1 + R2) C1

Di mana t berada dalam beberapa saat, R1 dan R2 dalam ohm, dan Cl dalam farad, dan f = 1 / t

Litar ini berfungsi dengan hanya 20 mA dari sumber 15 Vdc, walaupun julat ini mungkin berbeza untuk UJT dan bipolar yang berbeza. Gandingan output dc dapat dilihat secara skematik, tetapi gandingan ac dapat dikonfigurasi dengan menempatkan kapasitor C2 di dalam plumbum output tinggi, seperti yang ditunjukkan melalui gambar putus-putus.

Kapasitansi unit ini mestilah kira-kira antara 0.1µF dan 1µF, magnitud yang paling berkesan mungkin adalah yang menyebabkan penyimpangan minimum bentuk gelombang output, apabila penjana dijalankan melalui sistem beban ideal tertentu.

2) Penjana Sawtooth Tepat

Penjana gigi gergaji asas yang menampilkan lonjakan runcing bermanfaat dalam sebilangan aplikasi yang terlibat dengan pemasaan, penyegerakan, penyapu, dan sebagainya. UJT menghasilkan bentuk gelombang seperti ini menggunakan litar lurus dan murah. Skema di bawah memaparkan salah satu litar ini yang, walaupun bukan peralatan yang tepat, akan memberikan hasil yang baik di makmal julat harga yang kecil.

Litar ini utamanya adalah pengayun relaksasi, dengan keluaran yang dikeluarkan dari pemancar dan dua pangkalan. 2N2646 UJT disambungkan dalam litar pengayun khas untuk jenis unit ini.

Frekuensi, atau kadar pengulangan, ditentukan dari pengaturan potensiometer kawalan frekuensi, R2. Bila-bila masa periuk ini ditentukan ke tahap rintangan tertinggi, jumlah rintangan siri dengan kapasitor pemasa C1 menjadi jumlah rintangan periuk dan rintangan penghad, R1 (iaitu, 54.6 k).

Ini menyebabkan frekuensi sekitar 219 Hz. Sekiranya R2 ditakrifkan ke nilai minimumnya, rintangan yang dihasilkan pada dasarnya mewakili nilai perintang R1, atau 5,6 k, menghasilkan frekuensi sekitar 2175 Hz. Tolok frekuensi tambahan dan ambang penalaan dapat dilaksanakan hanya dengan mengubah nilai R1, R2, C1, atau mungkin ketiga-tiganya bersamaan.

Output berduri positif dapat diperoleh berasal dari pangkalan 1 UJT, sementara output berduri negatif melalui pangkalan 2, dan bentuk gelombang gigi gergaji positif melalui pemancar UJT.

Walaupun gandingan output dc dinyatakan dalam Gambar 7-3, gandingan ac dapat ditentukan dengan menerapkan kapasitor C2, C3, dan C4 di terminal output, seperti yang ditunjukkan melalui area putus-putus.

Kapasitansi ini mungkin antara 0.1 dan 10µF, nilai ditentukan berdasarkan kapasitansi tertinggi yang dapat ditangani oleh alat beban tertentu tanpa memutarbelitkan bentuk gelombang output. Litar beroperasi menggunakan sekitar 1.4 mA melalui bekalan 9 volt dc. Setiap perintang dinilai pada 1/2 watt.

3) Multivlbrator -Running Percuma

Litar UJT yang terbukti dalam rajah yang ditunjukkan di bawah ini menyerupai litar pengayun relaksasi yang dijelaskan dalam beberapa segmen sebelumnya, selain itu pemalar RCnya dipilih untuk memberikan output gelombang kuasi-persegi yang serupa dengan transistor yang standard multivibrator astabel .

Transistor unjungsi jenis 2N2646 berfungsi dengan baik di dalam penyediaan yang ditunjukkan ini. Pada dasarnya terdapat dua isyarat output: nadi bergerak negatif di pangkalan 2 UJT, dan nadi bergerak positif di pangkalan 1.

Amplitud maksimum litar terbuka bagi setiap isyarat ini adalah sekitar 0,56 volt, namun ini boleh sedikit menyimpang bergantung pada UJT tertentu. Pot 10 k, R2, harus dipusingkan untuk memperoleh bentuk gelombang output kemiringan sempurna atau mendatar.

Kawalan periuk ini juga memberi kesan kepada jarak frekuensi, atau kitaran tugas. Dengan magnitud yang ditunjukkan di sini untuk R1, R2, dan C1, frekuensi sekitar 5 kHz untuk puncak rata. Untuk julat frekuensi lain, anda mungkin mahu menyesuaikan nilai R1 atau C1 dengan sewajarnya, dan menggunakan formula berikut untuk pengiraan:

f = 1 / 0.821 RC

di mana f berada di Hz, R dalam ohm, dan C di farad. Litar menggunakan sekitar 2 mA dari sumber kuasa 6 V dc. Semua perintang tetap boleh dinilai pada 1/2-watt.

4) Multivibrator Satu Pukulan

Merujuk kepada litar berikut, kita dapati konfigurasi a satu pukulan atau multivibrator monostable . Transistor unjunction nombor 2N2420 dan BJT silikon 2N2712 (atau BC547) dapat dilihat bersama-sama untuk menghasilkan satu pulsa output amplitud tetap yang tetap untuk setiap pencetus di terminal input litar.

Dalam reka bentuk khusus ini, kapasitor C1 dikenakan oleh pembahagi voltan yang ditetapkan oleh R2, R3, dan rintangan asas ke pemancar transistor Q2, menyebabkan sisi Q2 negatif dan sisi Q1 positif.

Pembahagi resistif ini juga membekalkan pemancar Q1 dengan voltan positif yang sedikit lebih kecil daripada voltan puncak 2N2420 (rujuk titik 2 dalam skema).

Pada awalnya, Q2 berada dalam keadaan ON yang diaktifkan yang menyebabkan penurunan voltan di perintang R4, menurunkan voltan pada terminal output secara drastik menjadi 0. Apabila denyut negatif 20 V diberikan di terminal input, Q1 'menyala,' menyebabkan kejatuhan voltan serta-merta menjadi sifar di sisi pemancar C1, yang seterusnya memihak kepada asas Q2 negatif. Oleh kerana itu, Q1 terputus, dan voltan pengumpul Q1 meningkat dengan cepat menjadi +20 volt (perhatikan nadi yang ditunjukkan di terminal output dalam rajah).

Voltan terus berada di sekitar tahap ini untuk selang t, bersamaan dengan masa pemuatan kapasitor C1 melalui perintang R3. Keluaran kemudian turun kembali ke sifar, dan litar terus berdiri sehingga nadi seterusnya digunakan.

Selang waktu t, dan selaras lebar pulsa (waktu) denyut output, bergantung pada penyesuaian kawalan lebar nadi dengan R3. Sesuai dengan nilai yang ditunjukkan dari R3 dan C1, julat selang waktu dapat berkisar antara 2 µs hingga 0.1 ms.

Seandainya R3 merangkumi julat rintangan antara 100 hingga 5000 ohm. Julat kelewatan tambahan dapat diperbaiki dengan mengubah nilai C1, R3, atau keduanya dengan tepat, dan menggunakan rumus: t = R3C1 di mana t adalah dalam beberapa saat, R3 dalam ohm, dan C1 dalam farad.

Litar beroperasi menggunakan kira-kira 11 mA melalui bekalan 22.5 V dc. Walau bagaimanapun, ini mungkin akan berubah hingga tahap tertentu bergantung pada jenis UJT dan bipolar. Semua perintang tetap adalah 1/2 watt.

5) Pengayun Relaksasi

Pengayun relaksasi sederhana menawarkan banyak aplikasi yang dikenali ramai oleh penggemar hobi elektronik. Transistor unijunction adalah komponen aktif yang sangat sukar dan boleh dipercayai yang boleh digunakan dalam pengayun jenis ini. Skema di bawah menunjukkan litar pengayun relaksasi UJT asas, berfungsi dengan peranti UJT jenis 2N2646.

Output sebenarnya adalah gelombang gigi gergaji yang agak melengkung yang terdiri daripada amplitud puncak yang hampir sama dengan voltan bekalan (iaitu, 22.5 V di sini). Dalam reka bentuk ini, arus yang melalui sumber dc melalui perintang R1 mengecas kapasitor C1. Hasil perbezaan VEE berpotensi terus terkumpul di seluruh C1.

Pada saat potensi ini mencapai voltan puncak 2N2646 (lihat titik 2 dalam Gambar 7-1 B), UJT menyala dan 'kebakaran.' Ini dengan segera mengeluarkan kapasitor, mematikan kembali UJT. Ini menyebabkan kapasitor memulakan proses pengisian semula, dan kitaran terus berulang.

Oleh kerana pengisian dan pemakaian kapasitor ini, UJT menghidupkan dan mematikan dengan frekuensi yang ditentukan melalui nilai R1 dan C1 (dengan nilai yang ditunjukkan dalam rajah, frekuensi sekitar f = 312 Hz). Untuk mencapai frekuensi lain, gunakan formula: f = 1 / (0.821 R1 C1)

di mana f berada di Hz, R1 dalam ohm, dan C1 di farad. A potensiometer dengan rintangan yang sesuai dapat digunakan sebagai pengganti perintang tetap, R1. Ini akan membolehkan pengguna mencapai output frekuensi yang boleh disesuaikan secara berterusan.

Semua perintang adalah 1/2 watt. Kapasitor C1 dan C2 boleh dinilai pada 10 V atau 16 V lebih disukai sebagai tantalum. Litar menggunakan kira-kira 6 mA dari julat bekalan yang ditunjukkan.

6) Penjana Frekuensi Tempat

Konfigurasi berikut menunjukkan 100 kHz pengayun kristal litar yang boleh digunakan dalam kaedah standard seperti frekuensi piawai alternatif atau penjana frekuensi tempat.

Reka bentuk ini menghasilkan gelombang output yang cacat yang sangat sesuai dalam standard frekuensi sehingga anda dapat menjamin harmoni padat yang dimuat dengan spektrum rf.

Kerja bersama transistor unjungsi dan penjana harmonik dioda 1N914 menghasilkan bentuk gelombang terdistorsi yang dimaksudkan. Dalam susunan ini, kapasitor pemboleh ubah kecil 100 pF, C1, membolehkan frekuensi kristal 100 kHz disesuaikan sedikit, untuk memberikan peningkatan harmonik, misalnya 5 MHz, kepada rentak sifar dengan isyarat frekuensi standard WWV / WWVH .

Isyarat output dihasilkan melalui 1 mH rf choke (RFC1) yang seharusnya mempunyai rintangan dc yang lebih rendah. Isyarat ini diberikan kepada dioda 1N914 (D1) yang dc bias dengan menggunakan R3 dan R4 untuk mencapai bahagian tak linier maksimum ciri konduksinya ke hadapan, untuk juga memutarbelitkan bentuk gelombang output dari UJT.

Semasa menggunakan pengayun ini, periuk bentuk gelombang berubah-ubah, R3, dipasang untuk mencapai transmisi yang paling kuat dengan harmonik yang dicadangkan 100 kHz. Resistor R3 bertindak seperti pengehad arus untuk menghentikan penggunaan langsung bekalan 9 volt di seluruh dioda.

Pengayun menggunakan sekitar 2.5 mA dari bekalan 9 Vdc, tetapi, ini dapat berubah relatif bergantung pada UJT tertentu. Kapasitor C1 mestilah jenis udara midget, selebihnya kapasitor lain adalah mika atau perak. Semua perintang tetap dinilai pada 1 watt.

7) Pengesan RF Pemancar

The Pengesan RF litar yang ditunjukkan dalam rajah berikut dapat digerakkan secara langsung dari gelombang pemancar yang sedang diukur. Ia memberikan frekuensi suara yang diubah menjadi fon kepala impedans tinggi yang terpasang. Tahap bunyi output suara ini ditentukan oleh tenaga rf, tetapi mungkin cukup walaupun dengan pemancar berkuasa rendah.

Sinyal keluaran diambil sampel melalui gegelung pengambilan L1 rf, yang terdiri dari 2 atau 3 belitan wayar cangkuk bertebat yang dipasang rapat dengan gegelung tangki keluaran pemancar. Voltan rf diubah menjadi DC melalui litar shunt-diode, yang terdiri daripada kapasitor penyekat C1, diod D1, dan perintang penapis R1. Dc dibetulkan yang dihasilkan digunakan untuk menukar transistor unijunction dalam litar pengayun relaksasi. Output dari pengayun ini dimasukkan ke dalam fon kepala impedans tinggi yang terpasang melalui kapasitor gandingan C3 dan jack output J1.

Nada isyarat seperti yang diambil di fon kepala dapat diubah pada jarak yang layak melalui pot R2. Kekerapan nada akan berada di sekitar 162 Hz apabila R2 diselaraskan menjadi 15 k. Sebagai alternatif, frekuensi kira-kira 2436 Hz apabila R2 ditakrifkan menjadi 1 k.

Tahap audio dapat dimanipulasi dengan memutar L1 lebih dekat ke atau jauh dari jaringan tangki LC pemancar biasanya, tempat mungkin akan dikenal pasti yang memberikan jumlah yang munasabah untuk kebanyakan penggunaan dasar.

Litar boleh dibina di dalam bekas logam yang padat dan dibumikan. Biasanya, ini dapat diposisikan pada jarak yang cukup jauh dari pemancar, ketika pasangan berpintal berkualiti atau kabel koaksial fleksibel digunakan dan ketika L1 disambungkan ke terminal bawah gegelung tangki.

Semua perintang tetap dinilai pada 1/2 watt. Kapasitor C1 mesti dinilai untuk bertoleransi voltan dc tertinggi yang secara tidak sengaja dapat dialami di litar C2 dan C3, sebaliknya, boleh menjadi alat voltan rendah praktikal.

8) Litar Metronome

Susunan yang diberikan di bawah menunjukkan metronom elektronik sepenuhnya menggunakan transistor unjungsi 2N2646. Metronome adalah peranti kecil yang sangat berguna untuk banyak artis muzik dan yang lain yang mencari nota yang dapat didengar secara merata semasa komposisi muzik atau nyanyian.

Dengan memandu pembesar suara 21/2 inci, litar ini dilengkapi dengan suara yang bagus, tinggi, seperti suara pop. Metronome boleh dibuat dengan cukup padat, output audio pembesar suara dan bateri adalah satu-satunya elemen bersaiz terbesar, dan, kerana bateri berkuasa, dan oleh itu mudah alih sepenuhnya.

Litar ini sebenarnya adalah pengayun relaksasi frekuensi yang boleh disesuaikan yang dipasangkan melalui pengubah ke pembesar suara 4 ohm. Denyutan rentak dapat bervariasi dari kira-kira 1 per detik (60 per minit) hingga sekitar 10 sesaat (600 per minit) menggunakan pot kawat 10 k, R2.

Tahap output suara dapat diubah melalui periuk wayar luka 1 k, 5 watt, R4. Transformer keluaran T1 sebenarnya adalah unit 125: 3.2 ohm kecil. Litar menarik 4 mA untuk kadar rentak minimum metronome dan 7 mA semasa kadar rentak terpantas, walaupun ini boleh berubah-ubah bergantung pada UJT tertentu. Bateri 24 V akan menawarkan perkhidmatan terbaik dengan pengaliran arus yang berkurang ini. Kapasitor elektrolitik C1 dinilai pada 50 V. Resistor R1 dan R3 adalah 1/2 watt, dan potensiometer R2 dan R4 adalah jenis wayar.

9) Sistem Isyarat Berasaskan Nada

Gambarajah litar yang ditunjukkan di bawah memungkinkan isyarat audio bebas dikeluarkan dari setiap saluran yang ditunjukkan. Saluran ini mungkin merangkumi pintu unik di dalam bangunan, pelbagai meja di tempat kerja, pelbagai bilik di dalam rumah, atau kawasan lain di mana butang tekan dapat digunakan.

Lokasi yang mungkin memberi isyarat kepada audio dapat dikenali dengan frekuensi nada yang spesifik. Tetapi ini mungkin dapat dilaksanakan hanya apabila bilangan saluran yang lebih rendah digunakan dan frekuensi nada jauh terpisah (contohnya, 400 Hz dan 1000 Hz) sehingga mudah dibezakan oleh telinga kita.

Litar sekali lagi didasarkan pada konsep pengayun relaksasi sederhana, menggunakan transistor unijungsi jenis 2N2646 untuk menghasilkan nota audio dan berulang-alik pembesar suara. Kekerapan nada ditentukan melalui kapasitor C1 dan salah satu pot wayar 10 k (R1 hingga Rn). Sebaik sahaja potensiometer ditetapkan ke 10k ohm, frekuensi sekitar 259 Hz apabila periuk ditetapkan ke 1k, frekuensi kira-kira 2591 Hz.

Pengayun dihubungkan dengan pembesar suara melalui pengubah output T1, unit kecil 125: 3.2 ohm dengan keran pusat sisi utama tidak bersambung. Litar berfungsi dengan jarak sekitar 9 mA dari bekalan 15 V.

10) Flasher LED

Flasher LED atau LED blinker yang sangat sederhana boleh dibina menggunakan litar pengayun relaksasi berasaskan UJT biasa seperti yang ditunjukkan di bawah.

Kerja-kerja dari Keluli LED sangat asas. Kadar berkelip ditentukan oleh unsur R1, C2. Apabila kuasa digunakan, kapasitor C2 perlahan-lahan mula mengecas melalui perintang R1.

Sebaik sahaja tahap voltan merentasi kapasitor melebihi ambang api UJT, ia menyala dan menyalakan LED dengan terang. Kapasitor C2 kini mula melepaskan melalui LED, sehingga potensi merentasi Cr turun di bawah ambang penahan UJT, yang mati, mematikan LED. Kitaran ini terus berulang, menyebabkan LED berkelip bergantian.

Tahap kecerahan LED ditentukan oleh R2, yang nilainya dapat dihitung menggunakan formula berikut:

R2 = Bekalan V - Arus LED Hadapan V / LED

12 - 3.3 / .02 = 435 Ohm, jadi 470 ohm nampaknya merupakan nilai yang betul untuk reka bentuk yang dicadangkan.




Sebelumnya: Litar Penggera Pencuri PIR Seterusnya: Cara Membunuh Coronavirus dengan Generator Gas Ozon