Açıklanan 10 Basit Birleşim Transistör (UJT) Devresi

Önceki gönderide kapsamlı bir şekilde öğrendik birleşimsiz bir transistör nasıl çalışır , bu yazıda UJT adlı bu harika cihazı kullanarak birkaç ilginç uygulama devresini tartışacağız.

Makalede açıklanan UJT kullanan örnek uygulama devreleri şunlardır:

1. Darbe üreteci
2. Testere dişi jeneratörü
3. Serbest çalışan multivibratör
4. Monostabil Multivibratör
5. Genel amaçlı osilatör
6. Basit kristal osilatör
7. Verici RF Gücü Dedektörü
8. Metronom
9. 4 giriş için kapı zili
10. LED Flaşör

1) Kare Dalga Darbe Üreteci

Aşağıdaki ilk tasarım, bir UJT osilatör (2N2420, Q1 gibi) ve bir silikondan oluşan basit bir puls üreteci devresini göstermektedir. bipolar çıkış transistörü (BC547, Q2 gibi).

47 ohm direnç R3 üzerinden elde edilen UJT çıkış voltajı, bipolar transistörü birkaç eşik arasında değiştirir: doygunluk ve kesme, yatay tepeli çıkış darbeleri üretir.

Darbenin kapanma süresine (t) bağlı olarak, çıkış dalga biçimi bazen dar dikdörtgen darbeler veya (Şekil 7-2'de çıkış terminallerinde gösterildiği gibi) bir kare dalga olabilir. Çıkış sinyalinin maksimum genliği, +15 volt olan besleme seviyesine kadar olabilir.

Frekans veya döngü frekansı, 50 k pot direncinin ve C1 kapasitör değerinin ayarlanmasıyla belirlenir. Direnç, R1 + R2 = 51,6 k ve C1 = 0,5 µF ile maksimum olduğunda, f frekansı = 47,2 Hz ve kapalı kalma süresi (t) = 21,2 ms'dir.

Direnç ayarı minimumda olduğunda, muhtemelen 1,6 k'de sadece R1 ile frekans, f = 1522 Hz ve t = 0,66 ms olacaktır.

Ek frekans aralıkları elde etmek için, R1, R2 veya C1 veya bunların her biri değiştirilebilir ve aşağıdaki formül kullanılarak sıklık hesaplanabilir:

t = 0,821 (R1 + R2) C1

T saniye cinsinden, R1 ve R2 ohm cinsinden, Cl ise faradlarda ve f = 1 / t

Devre, 15 Vdc kaynağından sadece 20 mA ile çalışır, ancak bu aralık farklı UJT'ler ve bipolar için farklı olabilir. DC çıkış kuplajı şematik olarak görülebilir, ancak ac kuplajı, noktalı görüntüde gösterildiği gibi, yüksek çıkış ucu içerisine bir C2 kondansatörü yerleştirilerek yapılandırılabilir.

Bu birimin kapasitansı yaklaşık olarak 0.1µF ile 1µF arasında olmalıdır, en etkili büyüklük, jeneratör belirli bir ideal yük sisteminden çalıştırıldığında çıkış dalga biçiminin minimum bozulmasını sağlayan büyüklük olabilir.

2) Doğru Testere Dişi Jeneratörü

Zamanlama, senkronizasyon, süpürme vb. İle ilgili birçok uygulamada sivri uçlu sivri uçlara sahip temel bir testere dişi üreteci avantajlıdır. UJT'ler, basit ve ucuz devreler kullanarak bu tür dalga formlarını üretir. Aşağıdaki şema, hassas bir ekipman parçası olmasa bile, küçük fiyat aralıklı laboratuvarlarda iyi bir sonuç verecek olan bu devrelerden birini göstermektedir.

Bu devre, çıkışları yayıcıdan ve iki tabandan çıkarılan öncelikle bir gevşeme osilatörüdür. 2N2646 UJT, bu tip üniteler için tipik osilatör devresine bağlanmıştır.

Frekans veya tekrar oranı, frekans kontrol potansiyometresi R2'nin ayarlanmasıyla belirlenir. Bu pot en yüksek direnç seviyesine tanımlandığında, C1 zamanlama kapasitörüyle seri direncin toplamı, pot direncinin toplamı ve sınırlama direnci R1 (yani, 54,6 k) olur.

Bu, 219 Hz civarında bir frekansa neden olur. R2 minimum değeriyle tanımlanırsa, ortaya çıkan direnç esas olarak 2175 Hz civarında bir frekans üreten R1 veya 5,6 k direncinin değerini temsil eder. Ek frekans aralıkları ve ayar eşikleri, basitçe R1, R2, C1 değerleri değiştirilerek uygulanabilir veya üçü birlikte olabilir.

UJT'nin 1. tabanından gelen pozitif ani bir çıkış elde edilebilirken, 2. taban üzerinden negatif bir çıkış ve UJT vericisi aracılığıyla pozitif bir testere dişi dalga formu elde edilebilir.

DC çıkış kuplajı Şekil 7-3'te gösterilmiş olmasına rağmen, ac kuplajı, noktalı alanda gösterildiği gibi çıkış terminallerine C2, C3 ve C4 kapasitörleri uygulanarak belirlenebilir.

Bu kapasitanslar muhtemelen 0.1 ile 10 uF arasında olacaktır, belirlenen değer, çıkış dalga biçimini bozmadan belirli bir yük cihazı tarafından üstesinden gelinebilecek en yüksek kapasitansa dayanmaktadır. Devre, 9 voltluk dc beslemesi aracılığıyla yaklaşık 1,4 mA kullanarak çalışır. Dirençlerin her biri 1/2 watt olarak derecelendirilmiştir.

3) Serbest Çalışan Multivlbrator

Aşağıda gösterilen diyagramda kanıtlanan UJT devresi, önceki birkaç bölümde açıklanan gevşeme osilatör devrelerine benzer, bunun dışında RC sabitleri, standart bir transistörlü sisteminkine benzer yarı-kare dalga çıkışı sağlamak için seçilmiştir. kararsız multivibratör .

Tip 2N2646 birleşimsiz transistör bu belirtilen kurulumda güzelce çalışır. Temel olarak iki çıkış sinyali vardır: UJT 2 tabanında negatif giden bir darbe ve 1. tabanda pozitif giden bir darbe.

Bu sinyallerin her birinin açık devre maksimum genliği yaklaşık 0,56 volttur, ancak bu, belirli UJT'lere bağlı olarak biraz sapma gösterebilir. Mükemmel bir eğim veya yatay tepeli çıkış dalga formu elde etmek için 10 k pot, R2 döndürülmelidir.

Bu pot kontrolü ayrıca frekans aralığını veya görev döngüsünü etkiler. Burada R1, R2 ve C1 için sunulan büyüklüklerle, düz tepeli bir tepe için frekans yaklaşık 5 kHz'dir. Diğer frekans aralıkları için, R1 veya C1 değerlerini buna göre ayarlamak ve hesaplamalar için aşağıdaki formülü kullanmak isteyebilirsiniz:

f = 1 / 0.821 RC

burada f, Hz cinsinden, R, ohm cinsinden ve C, faradlarda. Devre, 6 V dc güç kaynağından yaklaşık 2 mA tüketir. Tüm sabit dirençler 1/2 watt olarak derecelendirilebilir.

4) Tek Atışlı Multivibratör

Aşağıdaki devreye atıfta bulunarak, bir tek seferlik veya tek kararlı multivibratör . Devrenin giriş terminalindeki her bir tetikleme için tek, sabit genlikli bir çıkış darbesi oluşturmak için 2N2420 numaralı tek bağlantı transistörü ve 2N2712 (veya BC547) silikon BJT'nin bir araya getirildiği görülebilir.

Bu özel tasarımda, C1 kondansatörü, R2, R3 tarafından oluşturulan voltaj bölücü ve Q2 transistörünün taban-yayıcı direnci tarafından yüklenir ve Q2 tarafı negatif ve Q1 tarafı pozitif olur.

Bu dirençli bölücü ayrıca Q1 vericisine 2N2420'nin tepe voltajından biraz daha küçük olan pozitif bir voltaj sağlar (şematikteki 2. noktaya bakın).

Başlangıçta, Q2 açık durumdadır ve bu da direnç R4 boyunca voltaj düşüşüne neden olur ve çıkış terminallerindeki voltajı büyük ölçüde 0'a düşürür. Giriş terminalleri arasında 20 V'luk bir negatif darbe verildiğinde, Q1 'yanar' C1'in yayıcı tarafında voltajın anında sıfıra düşmesi, bu da Q2 taban negatifini saptırır. Bundan dolayı, Q1 kesilir ve Q1 toplayıcı voltajı hızla +20 volta yükselir (şemada çıkış terminallerinde gösterilen darbeye dikkat edin).

Gerilim, direnç R3 üzerinden C1 kapasitörünün deşarj süresine eşdeğer bir t aralığı boyunca bu seviyede olmaya devam eder. Çıkış daha sonra sıfıra düşer ve bir sonraki darbe uygulanana kadar devre bekleme konumuna geçer.

Zaman aralığı t ve buna uygun olarak çıkış darbesinin darbe genişliği (zaman), darbe genişliği kontrolünün R3 ile ayarlanmasına dayanır. Belirtilen R3 ve C1 değerlerine göre, zaman aralığı aralığı 2 µs ila 0.1 ms arasında herhangi bir yerde olabilir.

R3'ün 100 ila 5000 ohm arasındaki direnç aralığını kapsadığını varsayalım. Ek gecikme aralıkları, C1, R3 veya her ikisinin değerleri uygun şekilde değiştirilerek ve aşağıdaki formül kullanılarak sabitlenebilir: t = R3C1 t saniye cinsindendir, R3 ohm cinsindendir ve C1 faradlardır.

Devre, 22,5 V dc beslemeyle yaklaşık 11 mA kullanarak çalışır. Ancak bu, UJT'ler ve bipolar tiplerine bağlı olarak bir dereceye kadar değişebilir. Tüm sabit dirençler 1/2 watt'tır.

5) Gevşeme Osilatörü

Basit bir gevşeme osilatörü, çoğu elektronik hobisi tarafından yaygın olarak tanınan çok sayıda uygulama sunar. Tek bağlantılı transistör, bu tür osilatörlerde uygulanabilen oldukça sağlam ve güvenilir bir aktif bileşendir. Aşağıdaki şema, bir tip 2N2646 UJT cihazı ile çalışan temel UJT gevşeme osilatör devresini göstermektedir.

Çıktı aslında, besleme voltajına kabaca karşılık gelen tepe genliğinden oluşan biraz kavisli testere dişi dalgasıdır (burada 22,5 V). Bu tasarımda, DC kaynağı üzerinden direnç R1 üzerinden geçen akım, C1 kondansatörünü şarj eder. Sonuç olarak potansiyel bir fark VEE, C1'de sürekli olarak birikir.

Bu potansiyel 2N2646'nın tepe gerilimine ulaştığı anda (Şekil 7-1 B'deki 2. noktaya bakın), UJT AÇIK konuma gelir ve 'ateşler'. Bu, kondansatörü hemen boşaltır ve UJT'yi tekrar KAPATIR. Bu, kapasitörün yeniden şarj işlemini yeniden başlatmasına neden olur ve döngü basitçe tekrar etmeye devam eder.

Kapasitörün bu şarjı ve deşarjı nedeniyle, UJT, R1 ve C1 değerleri aracılığıyla oluşturulan bir frekansla açılır ve kapanır (diyagramda gösterilen değerlerle, frekans f = 312 Hz civarındadır). Başka bir sıklığa ulaşmak için aşağıdaki formülü kullanın: f = 1 / (0.821 R1 C1)

burada f Hz cinsinden, R1 ohm cinsinden ve C1 ise faradlarda. Bir potansiyometre Sabit direnç R1 yerine uygun bir dirençle kullanılabilir. Bu, kullanıcının sürekli olarak ayarlanabilir bir frekans çıkışı elde etmesini sağlayacaktır.

Tüm dirençler 1/2 watt'tır. Kapasitörler C1 ve C2, 10 V veya 16 V, tercihen bir tantal olarak derecelendirilebilir. Devre, belirtilen besleme aralığından yaklaşık 6 mA tüketir.

6) Spot Frekans Üreteci

Aşağıdaki konfigürasyon 100 kHz'i gösterir kristal osilatör alternatif bir standart frekans veya spot frekans üreteci gibi herhangi bir standart yöntemde kullanılabilen devre.

Bu tasarım, bir frekans standardında oldukça uygun olabilecek deforme olmuş bir çıkış dalgası üretir, böylece rf spektrumu ile yüklenen katı harmonikleri garanti edebilirsiniz.

Tek bağlantılı transistör ve 1N914 diyot harmonik jeneratörünün ortak çalışması, amaçlanan bozuk dalga biçimini oluşturur. Bu kurulumda, 100 kHz'lik küçük bir değişken kapasitör olan C1, 100 kHz kristalin frekansının bir bit ayarlanmasına ve WWV / WWVH standart frekans sinyaliyle örneğin 5 MHz'den sıfır vuruşa kadar artırılmış bir harmonik gönderilmesine olanak sağlar. .

Çıkış sinyali, daha düşük dc direncine sahip olması beklenen 1 mH rf bobini (RFC1) üzerinden üretilir. Bu sinyal, UJT'den çıkış dalga biçimini ek olarak deforme etmek için ileri iletim karakteristiğinin maksimum doğrusal olmayan bir bölümünü elde etmek için R3 ve R4 aracılığıyla dc önyargılı 1N914 diyota (D1) verilir.

Bu osilatör kullanılırken, değişken dalga biçimi potu R3, önerilen 100 kHz harmoniği ile en güçlü iletimi elde etmek için sabitlenmiştir. Direnç R3, diyot boyunca 9 voltluk beslemenin doğrudan uygulanmasını durdurmak için basitçe bir akım sınırlayıcı gibi davranır.

Osilatör, 9 Vdc beslemesinden yaklaşık 2,5 mA tüketir, ancak bu, belirli UJT'lere bağlı olarak nispeten değişebilir. Kondansatör C1 cüce bir hava tipi olmalıdır, diğer kondansatörler mika veya gümüşlenmiş mika'dır. Tüm sabit dirençler 1 watt olarak derecelendirilmiştir.

7) Verici RF Dedektörü

RF dedektörü Aşağıdaki diyagramda gösterilen devre, ölçülmekte olan bir vericinin rf dalgalarından doğrudan beslenebilir. Takılı yüksek empedanslı kulaklıklara değişken ayarlanmış bir ses frekansı sağlar. Bu ses çıkışının ses seviyesi, rf'nin enerjisi tarafından belirlenir, ancak düşük güçlü vericilerle bile yeterli olabilir.

Çıkış sinyali, vericinin çıkış tankı bobinine sıkıca yakın yerleştirilmiş 2 veya 3 adet yalıtılmış bağlantı telinden oluşan L1 rf pikap bobini aracılığıyla örneklenir. Rf voltajı, bloke edici kapasitör C1, diyot D1 ve filtre direnci R1'den oluşan bir şönt diyot devresi aracılığıyla DC'ye dönüştürülür. Elde edilen rektifiye edilmiş dc, bir gevşeme osilatör devresindeki birleşik transistörü değiştirmek için kullanılır. Bu osilatörün çıkışı, bağlantı kondansatörü C3 ve çıkış jakı J1 aracılığıyla ekli bir yüksek empedanslı kulaklıklara beslenir.

Kulaklıklardan alınan sinyal tonu, pot R2 aracılığıyla makul bir aralıkta değiştirilebilir. R2 15 k'ye ayarlandığında tonun frekansı 162 Hz civarında olacaktır. Alternatif olarak, R2 1 k olarak tanımlandığında frekans kabaca 2436 Hz olacaktır.

Ses seviyesi, L1'i tipik olarak verici LC tank ağına yaklaştırarak veya uzaklaştırarak manipüle edilebilir, çoğu temel kullanım için makul ses seviyesi sağlayan bir nokta muhtemelen tanımlanacaktır.

Devre, kompakt, topraklanmış metal bir kap içinde yapılabilir. Genellikle, bu, iyi kalitede bükülmüş bir çift veya esnek koaksiyel kablo kullanıldığında ve L1, tank bobininin alt terminaline bağlandığında, vericiden makul bir mesafede konumlandırılabilir.

Tüm sabit dirençler 1/2 watt olarak derecelendirilmiştir. Kondansatör C1, C2 ve C3 devresinde yanlışlıkla deneyimlenebilecek en yüksek dc voltajını tolere edecek şekilde derecelendirilmelidir, diğer yandan, herhangi bir pratik düşük voltaj cihazı olabilir.

8) Metronom Devresi

Aşağıda verilen kurulum, 2N2646 tek bağlantılı transistör kullanan tamamen elektronik bir metronom sergiler. Metronom, birçok müzik sanatçısı ve müzik bestesi veya şarkı söylerken eşit zamanlanmış sesli notalar arayan diğerleri için çok kullanışlı küçük bir cihazdır.

21/2 inçlik bir hoparlörü kullanan bu devre, düzgün, yüksek hacimli, pop benzeri bir sesle birlikte gelir. Metronom oldukça kompakt olarak oluşturulabilir, hoparlör ve pil ses çıkışları yalnızca en büyük boyutlu öğelerdir ve pille çalıştığı için tamamen taşınabilirdir.

Devre aslında bir transformatör üzerinden 4 ohm hoparlöre eşleştirilmiş ayarlanabilir bir frekans gevşetme osilatörüdür. Vuruş hızı, 10 k tel sargılı bir pot, R2 kullanılarak, kabaca saniyede 1'den (dakikada 60) saniyede 10'a (dakikada 600) kadar değiştirilebilir.

Ses çıkış seviyesi 1 k, 5 watt, tel sarımlı bir pot, R4 ile değiştirilebilir. Çıkış transformatörü T1 aslında küçük bir 125: 3.2 ohm birimdir. Devre, metronomun minimum atım hızı için 4 mA ve en hızlı vuruş hızı sırasında 7 mA çeker, ancak bu, belirli UJT'lere bağlı olarak dalgalanabilir. 24 V'luk bir akü, bu azaltılmış akım tüketimi ile mükemmel hizmet sunacaktır. Elektrolitik kapasitör C1 50 V olarak derecelendirilmiştir. Dirençler R1 ve R3 1/2 watt ve potansiyometreler R2 ve R4 tel sargılı tiplerdir.

9) Ton Bazlı Sinyalizasyon Sistemi

Aşağıda gösterilen devre şeması, belirtilen kanalların her birinden bağımsız bir ses sinyalinin çıkarılmasını mümkün kılar. Bu kanallar, bir binanın içindeki benzersiz kapıları, bir işyerindeki çeşitli masaları, bir evin içindeki çeşitli odaları veya butonların çalışılabileceği diğer alanları içerebilir.

Sesi işaret edebilecek konum, kendine özgü ton frekansı ile belirlenebilir. Ancak bu, yalnızca daha az sayıda kanal kullanıldığında ve ton frekanslarının kulağımız tarafından kolayca ayırt edilebilmeleri için önemli ölçüde geniş (örneğin, 400 Hz ve 1000 Hz) ayrı olduğu durumlarda mümkün olabilir.

Devre yine basit bir gevşetme osilatörü konseptine dayanıyor, sesli not üretmek ve bir hoparlörü değiştirmek için tip 2N2646 tek bağlantılı transistör kullanıyor. Ton frekansı, C1 kondansatörü ve 10 k tel sarımlı kaplardan biri (R1 ila Rn) aracılığıyla tanımlanır. Potansiyometre 10k ohm'a ayarlanır ayarlanmaz, pot 1k olarak ayarlandığında frekans 259 Hz civarındadır, frekans kabaca 2591 Hz'dir.

Osilatör hoparlöre, birincil yan merkez musluğunun bağlantısız olduğu küçük bir 125: 3,2 ohm birim olan bir çıkış transformatörü T1 aracılığıyla bağlanır. Devre, 15 V beslemeden yaklaşık 9 mA ile çalışır.

10) LED Flaşör

Aşağıda gösterildiği gibi sıradan bir UJT tabanlı gevşeme osilatör devresi kullanılarak çok basit bir LED flaşör veya LED flaşör oluşturulabilir.

Çalışması LED flaşör çok basit. Yanıp sönme oranı R1, C2 unsurları tarafından belirlenir. Güç uygulandığında, C2 kapasitör R1 direnci üzerinden yavaşça şarj olmaya başlar.

Kapasitör üzerindeki voltaj seviyesi UJT'nin ateşleme eşiğini aşar aşmaz, ateşler ve LED'i parlak bir şekilde AÇIK duruma getirir. C2 kondansatörü şimdi, Cr boyunca potansiyel UJT'nin tutma eşiğinin altına düşene kadar LED üzerinden deşarj olmaya başlar ve LED'i KAPALI konuma getirir. Bu döngü, LED'in dönüşümlü olarak yanıp sönmesine neden olarak tekrar etmeye devam eder.

LED parlaklık seviyesine, değeri aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilen R2 tarafından karar verilir:

R2 = Besleme V - LED İleri V / LED Akımı

12 - 3.3 / .02 = 435 Ohm, dolayısıyla 470 ohm önerilen tasarım için doğru değer gibi görünüyor.