Diode en transistor
Geschiedenis van de transistor
Transistor
Servers » TechTalk » Historisch perspectief » Unijunctie transistor
De unijuctie transistoren gedragen zich als een schakelaar (zoals de thyristor) en niet zoals een normale transistor (lineaire versterking).
-

-

De unijunctie transistoren (UJT) werden samen ontwikkeld met de eerste pontcontacttransistoren. Het was een uitvoeisel uit het onderzoek naar transistoren.

Zoals de naam aangeeft, heeft een UJT slechts één junctie, en dus maar twee zones die anders gedopeerd worden: een langwerpige basis met twee aansluitingen en een emitter.

De namen die gebruikt worden komen overeen met de namen die gebruikt werden bij de eerste transistoren: de basis was de grootste electrode en de emitter ("zender") werd gebruikt om een stroom in de basis te injecteren, wat hier ook het geval is.

De langwerpige basis heeft een lage N-dopering en twee aansluitingen. Tussen de twee basisaansluitingen B1 en B2 meten we een ohmse weerstand van enkele kΩ in beide richtingen. B1 is meestal aan d emassa verbonden via een weerstand, B2 is verbonden met de positieve spanning, ook via een weerstand.

De emitter is positief gedopeerd en vormt een diode met de basis. De emitter is een kleine zone ten opzichte van de basis en staat meestal dichter bij B2 dan bij B1. Het potentiaal ter hoogte van de emitter bedraagt ongeveer 0.5 à 0.8 van de spanning over de bases. (standoff ratio = 0.5 à 0.8).


De schematische voorstelling en de constructie van de transistoor staat rechts.

We hebben dan de statische toestand: de basis met zijn twee aansluitingen wordt voorgesteld door een weerstand met middenaftakking waar de diode (emitter) op aangesloten is.


Veronderstellen we een UJT met een standoff ration van 0.75. De spanning op B1bedraagt 1V, de spanning op B2 bedraagt 11V. De spanning ter hoogte van de junctie bedraagt dus 8.5V. In een typische schakeling wordt de emitter verbonden met een condensator naar de massa. De condensator wordt geladen via een weerstand die verbonden is met de positieve spanning. Van zodra de spanning op de emitter 8.5V + 0.6V bedraagt, loopt er een lichte stroom van de basis naar de emitter.

Maar we hebben hier niet te maken met een normale weerstand. Door de basis-emitetrstroom verlaagt de weerstand naar B1. Daardoor zakt de spanning over de junctie, waardoor de emitterstroom stijgt (de basisstroom moet beperkt worden door een B1-weerstand). De interbase stroom stijgt eveneens, we merken dit door een negatieve spanningspiek over de B2-weerstand. We hebben natuurlijk een positieve piek op de B1-weerstand. Door de hoge stroom wordt de condenstaor snel ontladen.


Dit fenomeen kan verklaard worden als we zien dat de UJT zoals een dubbele transistor werkt: de stroom in de eerste transistor doet de stroom in de tweede transistor stijgen. In een zekere zin werkt de UJT zoals een thyristor.

De UJT werd veel gebruikt in de jaren 1960 omdat men daarmee een zaagtandgenerator kom bouwen met slechts één transistor, in een tijd dat transistoren nog bijzonder duur waren. De unijunctietransistoren werden daarom in televisies gebruikt (opwekken van de zaagtandsignalen voor de afbuiging), maar ook om stuursignalen te geven voor thyristoren (gebruik in de eerste scdxhakelende voedingen).


We zien dan de standaardschakeling met de spanningen die over de weerstanden en de condensator ontstaan. De gelineariseerde condensatorspanning wordt gebruikt voor de afbuiging in de eerste televisies.

Tegenwoordig kan men nog steeds een led knipperlicht realiseren met slechts één transistor, een elko en twee weerstanden.

Een laatste schakeling toont een praktische toepassing voor de sturing van twee thyristoren via een inpulstransfo.


Thyristorsturing: B1 ligt aan de massa via de primaire wikkeling van de transfo en B2 is verbonden met de plus via R5 die de maximale stroom zal beperken als de transistor in geleiding is.

De condensdator C1 is normaal geschakeld en wordt geladen via een stroombron bestaande uit de op-amp en transistor T3. De stroom door T3 wordt bepaald door de spanning op de ingang van de op-amp. Een spanning dicht bij de voedingsspanning zorgt voor een zeer lage stroom door de transistor.

De stroom bepaalt hoe snel de condensatore wordt geladen, en dus ook de frekwentie van de oscillator. De schakeling is niet compleet, er ontbreekt een deel dat de condensator ontlaadt bij iedere nuldoorgang van de voedingsspanning (wisselspanning). De snelheid waarmee de condensator geladen wordt bepaalt de vertraging na de nuldoorgang waarbij de thyristoren een spanningspuls krijgen. Daarmee wordt de duty cycle van de schakelende voeding bepaald.


De unijunctie transistoren worden nog beperkt gemaakt aangezien ze enkel voor specifieke toepassingen gebruikt kunnen worden. Een type dat nog gemaakt wordt is de 2N2646 die met een maximale interbase spanning van 30V kan werken. De piekstroom bedraagt 2A en de standoff ratio ligt tussen 0.56 en 0.75.

De unijunctie transistor wordt niet meer gebruikt in moderne commerciele toepassingen en wordt daarom opgenomen in het historisch gedeelte van de site.

Publicités - Reklame

-