Aiemmassa viestissä opimme kattavasti miten yksirunkoinen transistori toimii , tässä viestissä keskustelemme muutamasta mielenkiintoisesta sovelluspiiristä käyttämällä tätä hämmästyttävää laitetta nimeltä UJT.

Artikkelissa selitetyt esimerkki UJT: tä käyttävistä sovelluspiireistä ovat:

Pulssigeneraattori
Sahahammasgeneraattori
Vapaa käynnissä oleva multivibraattori
Monostabiili monivibraattori
Yleiskäyttöinen oskillaattori
Yksinkertainen kideoskillaattori
Lähettimen RF-voimanilmaisin
Metronomi
Ovikello 4 sisäänkäynnille
LED-vilkku

1) Neliöaaltopulssigeneraattori

Ensimmäinen alla oleva malli osoittaa yksinkertaisen pulssigeneraattoripiirin, joka koostuu UJT-oskillaattorista (kuten 2N2420, Q1) ja piistä bipolaarinen lähtötransistori (kuten BC547, Q2).

UJT-lähtöjännite, joka on saatu 47 ohmin vastuksen R3 kautta, kytkee bipolaarisen transistorin parin kynnyksen välillä: kyllästys ja katkaisu, jolloin syntyy vaakasuoraan ulottuvia lähtöimpulsseja.

Pulssin sammutusajasta (t) riippuen lähtöaaltomuoto voi olla joskus kapeita suorakulmaisia pulsseja tai (kuten osoitetaan lähtöliittimien yli kuvassa 7-2) neliöaalto. Lähtösignaalin maksimiamplitudi voi olla syöttötasoon saakka, eli +15 volttia.

Taajuus tai jaksotaajuus määritetään säätämällä 50 k: n potin vastus ja kondensaattorin arvo C1. Kun resistanssi on suurin, kun R1 + R2 = 51,6 k ja C1 = 0,5 uF, taajuus f on = 47,2 Hz ja sammutusaika (t) = 21,2 ms.

Kun vastuksen asetus on minimissä, todennäköisesti vain R1 1,6 k: lla, taajuus on, f = 1522 Hz ja t = 0,66 ms.

Lisätaajuusalueiden saamiseksi R1, R2 tai C1 tai kutakin näistä voidaan muuttaa ja taajuus laskea seuraavalla kaavalla:

t = 0,821 (R1 + R2) C1

Missä t on sekunneissa, R1 ja R2 ohmina ja Cl faradeina ja f = 1 / t

Piiri toimii vain 20 mA: lla 15 Vdc: n lähteestä, vaikka tämä alue voisi olla erilainen eri UJT: n ja bipolaarien kohdalla. DC-ulostulokytkentä voidaan nähdä kaavamaisesti, mutta vaihtokytkentä voitaisiin konfiguroida sijoittamalla kondensaattori C2 korkean lähtöjohdon sisään, kuten pistekuva osoittaa.

Tämän yksikön kapasitanssin on oltava suunnilleen välillä 0,1 uF ja 1 uF, tehokkain suuruusluokka voi olla se, joka aikaansaa lähtöaaltomuodon pienimmän vääristymän, kun generaattoria ajetaan tietyn ihanteellisen kuormitusjärjestelmän läpi.

2) tarkka sahanterä generaattori

Teräpiikkejä sisältävä perussahanterägeneraattori on edullinen useissa sovelluksissa, jotka liittyvät ajoitukseen, synkronointiin, lakaisuun ja niin edelleen. UJT: t tuottavat tällaisia aaltomuotoja suoraviivaisilla ja halvoilla piireillä. Alla olevassa kaaviossa on esitetty yksi näistä piireistä, joka, vaikka se ei ole tarkkuuslaite, tuottaa kunnollisen lopputuloksen pienissä hintaluokan laboratorioissa.

“mikä on ylösvetovastus ”

Tämä piiri on ensisijaisesti rentoutumisoskillaattori, jonka lähdöt erotetaan emitteristä ja kahdesta emäksestä. 2N2646 UJT on kytketty tyypilliseen oskillaattoripiiriin tämän tyyppisille yksiköille.

Taajuus tai toistotaajuus määritetään taajuuden ohjauspotentiometrin R2 asetuksesta. Aina kun tämä potti määritetään korkeimmalle resistanssitasolleen, sarjavastuksen summasta ajastuskondensaattorilla C1 tulee potin vastuksen ja rajoittavan vastuksen R1 (mikä on 54,6 k) summa.

Tämä aiheuttaa noin 219 Hz: n taajuuden. Jos R2 on määritelty minimiarvoonsa, tuloksena oleva vastus edustaa olennaisesti vastuksen R1 arvoa tai 5,6 k ja tuottaa taajuuden noin 2175 Hz. Lisätaajuustangot ja virityskynnykset voitaisiin toteuttaa yksinkertaisesti muuttamalla R1-, R2-, C1-arvoja tai ne voivat olla kaikki kolme yhdessä.

Positiivinen piikkilähtö voidaan saada UJT: n tukiasemasta 1, kun taas negatiivinen piikkiulostulo tukiaseman 2 kautta ja positiivinen sahahammasaaltomuoto UJT-emitterin kautta.

Vaikka tasavirtalähdön kytkentä on esitetty kuvassa 7-3, vaihtokytkentä voitaisiin määrittää soveltamalla kondensaattoreita C2, C3 ja C4 lähtöliittimiin, kuten on osoitettu pisteviivan kautta.

Nämä kapasitanssit ovat todennäköisesti välillä 0,1 - 10 uF, määritetty arvo perustuu suurimpaan kapasitanssiin, joka määritelty kuormalaite voi puuttua vääristämättä lähtöaaltomuotoa. Piiri toimii noin 1,4 mA: lla 9 voltin tasavirtalähteen kautta. Jokaisen vastuksen nimellisteho on 1/2 wattia.

3) Vapaa-ajo Multivlbrator

Alla olevassa kaaviossa todistettu UJT-piiri muistuttaa pari edellisessä segmentissä selitettyjä rentoutumisoskillaattoripiirejä, lukuun ottamatta sitä, että sen RC-vakiot satunnaisesti valitaan antamaan lähes neliöaaltolähdön, joka on samanlainen kuin tavallisen transistoroidun vakaa multivibraattori .

Tyypin 2N2646 yksirunkoinen transistori toimii hienosti tässä ilmoitetussa asennuksessa. Lähtösignaaleja on periaatteessa kaksi: negatiivinen pulssi UJT-tukiasemassa 2 ja positiivinen pulssi tukiasemassa 1.

Näiden signaalien avoimen piirin maksimiamplitudi on noin 0,56 volttia, mutta tämä saattaa poiketa hieman riippuen tietyistä UJT: stä. 10 k: n potti, R2, tulisi kääntää täydellisen kallistuksen tai vaakasuoran ulostulon aaltomuodon saamiseksi.

Tämä potin ohjaus vaikuttaa lisäksi taajuusalueeseen tai käyttöjaksoon. Tässä esitettyjen R1: n, R2: n ja C1: n suuruusluokkien taajuus on noin 5 kHz tasaisen huipun kanssa. Muiden taajuusalueiden kohdalla saatat haluta säätää R1- tai C1-arvoja vastaavasti ja käyttää seuraavaa kaavaa laskelmissa:

f = 1 / 0,821 RC

missä f on Hz, R ohmeissa ja C faradeissa. Piiri kuluttaa noin 2 mA 6 V: n tasavirtalähteestä. Kaikkien kiinteiden vastusten nimellisteho on 1/2 wattia.

4) Yhden laukauksen monivibraattori

Seuraavaan piiriin viitaten löydämme a: n kokoonpanon yhden kuvan tai monostabiili monivibraattori . 2N2420-lukumäärän yksitahtitransistori ja 2N2712 (tai BC547) pii-BJT voidaan nähdä yhdistettynä tuottamaan yksinäinen, kiinteä amplitudilähtöpulssi jokaiselle yksittäiselle liipaisulle piirin tuloliittimessä.

Tässä erityisessä suunnittelussa kondensaattori C1 latautuu jännitteenjakajalla, jonka R2, R3 ja transistorin Q2 emäksestä emitteriin aiheuttama vastus aiheuttavat sen Q2-puolelle negatiivisen ja Q1-puolelle positiivisen.

Tämä resistiivinen jakaja syöttää Q1-emitterille lisäksi positiivisen jännitteen, joka on hieman pienempi kuin 2N2420: n huippujännite (katso kaavion kohta 2).

Alussa Q2 on kytketty ON-tilaan, mikä aiheuttaa jännitehäviön vastuksen R4 yli, mikä vähentää lähtöliittimien jännitettä voimakkaasti arvoon 0. Kun tuloliittimien yli annetaan 20 V: n negatiivinen pulssi, Q1 'syttyy' aiheuttaen hetkellinen jännitteen pudotus nollaan C1: n emitteripuolella, mikä puolestaan puolistaa Q2-kantanegatiivin. Tämän vuoksi Q1 katkeaa ja Q1-kollektorijännite nousee nopeasti +20 volttiin (huomaa pulssi, joka on esitetty kaaviossa lähtöliittimien yli).

Jännite on edelleen tämän tason ympärillä aikavälillä t, joka vastaa kondensaattorin C1 purkausaikaa vastuksen R3 kautta. Lähtö laskee sitten takaisin nollaan, ja piiri menee valmiustilaan, kunnes seuraava pulssi syötetään.

Aikaväli t ja vastaavasti lähtöpulssin pulssinleveys (aika) riippuvat pulssinleveyden säädön säätämisestä R3: lla. R3: n ja C1: n ilmoitettujen arvojen mukaan aikaväli voi olla missä tahansa välillä 2 µs - 0,1 ms.

Oletetaan, että R3 käsittää vastusalueen 100-5000 ohmia. Lisäviivealueet voidaan vahvistaa muuttamalla C1, R3 tai molempien arvoja asianmukaisesti ja käyttämällä kaavaa: t = R3C1 missä t on sekunneissa, R3 ohmina ja C1 faradeissa.

Piiri toimii noin 11 mA: lla 22,5 V: n tasavirtalähteen kautta. Tämä saattaa kuitenkin todennäköisesti muuttua jossain määrin UJT- ja bipolaarityypeistä riippuen. Kaikki kiinteät vastukset ovat 1/2 wattia.

5) Rentoutumisoskillaattori

Yksinkertainen rentoutumisoskillaattori tarjoaa lukuisia sovelluksia, jotka useimmat elektroniikan harrastajat tuntevat. Yksisuuntainen transistori on huomattavan kova ja luotettava aktiivikomponentti, jota voidaan käyttää tällaisissa oskillaattoreissa. Alla olevassa kaaviossa on esitetty UJT: n perustavanlaatuinen rentoutumisoskillaattoripiiri, joka toimii tyypin 2N2646 UJT-laitteen kanssa.

Lähtö on itse asiassa jonkin verran kaareva saha-aalto, joka koostuu huippuamplitudista, joka vastaa karkeasti syöttöjännitettä (mikä on tässä 22,5 V). Tässä rakenteessa tasavirtalähteen läpi vastuksen R1 kautta kulkeva virta lataa kondensaattorin C1. Tämän seurauksena potentiaaliero VEE kerääntyy tasaisesti C1: n yli.

Kun tämä potentiaali saavuttaa 2N2646: n huippujännitteen (katso kohta 2 kuvassa 7-1 B), UJT kytkeytyy päälle ja 'syttyy'. Tämä tyhjentää välittömästi kondensaattorin ja kytkee UJT: n uudelleen pois päältä. Th saa kondensaattorin aloittamaan latausprosessin uudelleen, ja sykli yksinkertaisesti toistuu.

Tämän kondensaattorin lataamisen ja purkautumisen vuoksi UJT kytkeytyy päälle ja pois päältä taajuudella, joka määritetään R1: n ja C1: n arvojen avulla (taajuus on noin f = 312 Hz). Jos haluat saavuttaa jonkin muun taajuuden, käytä kaavaa: f = 1 / (0,821 R1 C1)

missä f on Hz, R1 ohmina ja C1 faradeissa. A potentiometri kiinteän vastuksen R1 sijaan voidaan käyttää sopivalla vastuksella. Tämä antaa käyttäjälle mahdollisuuden saavuttaa jatkuvasti säädettävä taajuuslähtö.

Kaikki vastukset ovat 1/2 wattia. Kondensaattorit C1 ja C2 voidaan luokitella 10 V tai 16 V, edullisesti tantaali. Piiri kuluttaa noin 6 mA ilmoitetulta syöttöalueelta.

6) Pistetaajuusgeneraattori

Seuraava kokoonpano ilmaisee 100 kHz: n kideoskillaattori piiri, jota voitaisiin käyttää missä tahansa vakiomenetelmässä, kuten vaihtoehtoisessa vakiotaajuuden tai pistetaajuuden generaattorissa.

Tämä rakenne tuottaa vääristyneen lähtöaallon, joka voi olla erittäin sopiva taajuusstandardissa, jotta voit taata kiinteät harmoniset taajuudet, jotka on ladattu RF-spektrille.

Yhdistymättömän transistorin ja 1N914-diodiharmonisen generaattorin yhteistoiminta tuottaa tarkoituksenmukaisen vääristyneen aaltomuodon. Tässä kokoonpanossa pieni 100 pF: n vaihteleva kondensaattori, C1, mahdollistaa 100 kHz: n kiteen taajuuden säätämisen vähän, jotta saadaan lisääntynyt harmoninen, esimerkiksi 5 MHz, nollasykkeeksi WWV / WWVH-vakiotaajuussignaalilla .

Lähtösignaali tuotetaan 1 mH: n rf-rikastimen (RFC1) yli, jolla oletetaan olevan pienempi DC-vastus. Tämä signaali annetaan 1N914-diodille (D1), joka on dc-esijännitetty R3: n ja R4: n avulla, jotta saavutetaan maksimaalinen epälineaarinen osa sen eteenpäin suuntautuvasta johtumisominaisuudesta, vääristääkseen lisäksi UJT: n lähtöaaltomuotoa.

Tätä oskillaattoria käytettäessä vaihtelevan aaltomuodon potti, R3, on kiinteä tehokkaimman tiedonsiirron saavuttamiseksi ehdotetulla 100 kHz: n harmonisella. Vastus R3 toimii yksinkertaisesti kuin virranrajoitin lopettaakseen 9 voltin syötön suoran käytön diodin poikki.

Oskillaattori kuluttaa noin 2,5 mA 9 Vdc: n virtalähteestä, mutta tämä voi muuttua suhteellisesti erityisistä UJT: stä riippuen. Kondensaattorin C1 tulisi olla kääpiöilmatyyppi, loput muut kondensaattorit ovat kiille tai hopeoitu kiille. Kaikkien kiinteiden vastusten nimellisarvo on 1 watti.

7) Lähettimen RF-ilmaisin

RF-ilmaisin Seuraavassa kaaviossa esitetty piiri voidaan syöttää suoraan mitattavan lähettimen rf-aalloista. Se tarjoaa säädettävän äänitaajuuden liitetyissä korkean impedanssin kuulokkeissa. Tämän äänilähdön äänitaso määräytyy rf: n energian perusteella, mutta se voi olla riittävä myös pienitehoisilla lähettimillä.

Lähtösignaali näytteistetään L1 rf -nostokelan kautta, joka koostuu 2 tai 3 eristetyn kytkentälangan käämityksestä, joka on asennettu tiukasti lähettimen ulostulosäiliön kelaan. RF-jännite muunnetaan tasavirraksi shuntti-diodipiirin kautta, joka koostuu estävästä kondensaattorista C1, diodista D1 ja suodatinvastuksesta R1. Tuloksena olevaa tasasuuntaistettua tasavirtaa käytetään kytkemään yksitaajuustransistori rentoutumisoskillaattoripiirissä. Tämän oskillaattorin lähtö syötetään liitettyihin korkean impedanssin kuulokkeisiin kytkentäkondensaattorin C3 ja lähtöliittimen J1 kautta.

Kuulokkeista poimittu signaaliääntä voitiin muuttaa kohtuullisella alueella potin R2 kautta. Äänen taajuus on noin 162 Hz, kun R2 säädetään arvoon 15 k. Vaihtoehtoisesti taajuus on noin 2436 Hz, kun R2 on määritelty arvoon 1 k.

Äänitasoa voitaisiin manipuloida kiertämällä L1 lähemmäs tai kauempana lähettimen LC-säiliöverkosta, tyypillisesti tunnistetaan todennäköisesti piste, joka tarjoaa kohtuullisen äänenvoimakkuuden useimmille peruskäytöille.

Piiri voidaan rakentaa pienikokoisen, maadoitetun metalliastian sisään. Yleensä tämä voidaan sijoittaa kohtuulliselle etäisyydelle lähettimestä, kun käytetään kunnollista laatua kierrettyä paria tai joustavaa koaksiaalikaapelia ja kun L1 on kytketty säiliökäämin alempaan liittimeen.

Kaikkien kiinteiden vastusten nimellisteho on 1/2 wattia. Kondensaattori C1 on luokiteltava siten, että se sietää suurinta tasajännitettä, joka vahingossa voi esiintyä piirissä C2 ja C3, toisaalta, mikä tahansa käytännöllinen matalajännitelaite.

8) Metronomipiiri

Seuraavassa esitetyllä kokoonpanolla on täysin elektroninen metronomi, joka käyttää 2N2646-yksisuuntaista transistoria. Metronomi on erittäin kätevä pieni laite monille musiikkitaiteilijoille ja muille, jotka etsivät tasaisesti ajoitettuja äänimerkkejä sävellyksen tai laulun aikana.

Ajamalla 21/2 tuuman kaiutinta, tällä piirillä on kunnollinen, korkean äänenvoimakkuuden omaava pop-ääni. Metronomi voitaisiin luoda melko pienikokoiseksi, kaiuttimen ja akun äänilähdöt ovat ainoat sen suurimmat elementit, ja koska se on akkukäyttöinen ja siksi täysin kannettava.

Piiri on itse asiassa säädettävä taajuuden rentoutumisoskillaattori, joka on pariksi muuntajan kautta 4 ohmin kaiuttimeen. Iskunopeutta voidaan vaihdella noin 1 sekunnissa (60 minuutissa) noin 10 sekuntiin (600 minuutissa) käyttämällä 10 k: n lankakennoa, R2.

Äänen ulostulotasoa voidaan muuttaa 1 k, 5 watin lankalankapotkurin R4 kautta. Lähtömuuntaja T1 on itse asiassa pieni 125: 3,2 ohmin yksikkö. Piiri vetää 4 mA metronomin pienimmälle lyöntitaajuudelle ja 7 mA nopeimman lyöntitaajuuden aikana, vaikka tämä voi vaihdella riippuen tietyistä UJT: stä. 24 V: n akku tarjoaa erinomaisen huollon tällä pienemmällä virrankulutuksella. Elektrolyyttikondensaattorin C1 nimellisarvo on 50 V. Vastukset R1 ja R3 ovat 1/2 wattia ja potentiometrit R2 ja R4 ovat lankatyyppisiä.

9) Äänipohjainen merkinantojärjestelmä

Alla esitetty kytkentäkaavio mahdollistaa riippumattoman äänisignaalin purkamisen kustakin ilmoitetusta kanavasta. Näihin kanaviin voi sisältyä ainutlaatuiset ovet rakennuksen sisällä, erilaiset pöydät työpaikalla, erilaiset huoneet talossa tai muut alueet, joissa painikkeita voidaan käyttää.

Ääniä mahdollisesti signaloiva sijainti voidaan tunnistaa sen erityisestä äänitaajuudesta. Mutta tämä voi olla mahdollista vain, kun käytetään pienempää määrää kanavia ja että äänitaajuudet ovat huomattavasti toisistaan (esimerkiksi 400 Hz ja 1000 Hz) niin, että ne ovat helposti erotettavissa korvamme kautta.

Piiri perustuu jälleen yksinkertaiseen rentoutumisoskillaattorikonseptiin, jossa käytetään tyypin 2N2646 yksitaajuustransistoria äänimuodon luomiseksi ja kaiuttimen vaihtamiseksi. Äänitaajuus määritetään kondensaattorin C1 ja yhden 10 k: n lankalangoista (R1 - Rn). Heti kun potentiometri asetetaan 10 k ohmiksi, taajuus on noin 259 Hz, kun potti asetetaan 1 k: iin, taajuus on noin 2591 Hz.

Oskillaattori on kytketty kaiuttimeen lähtömuuntajan T1 kautta, pieni 125: 3,2 ohmin yksikkö, jonka ensiöpuolen keskihana ei ole kytkettynä. Piiri toimii noin 9 mA: n jännitteellä 15 V: n virtalähteestä.

10) LED-vilkku

Hyvin yksinkertainen LED-vilkku tai LED-vilkku voitaisiin rakentaa käyttämällä tavallista UJT-pohjaista rentoutusoskillaattoripiiriä alla olevan kuvan mukaisesti.

Toiminta LED-vilkku on hyvin yksinkertainen. Vilkutusnopeus määräytyvät R1-, C2-elementtien avulla. Kun virta syötetään, kondensaattori C2 alkaa hitaasti latautua vastuksen R1 kautta.

Heti kun kondensaattorin jännitetaso ylittää UJT: n laukaisurajan, se syttyy ja kytkee LED-valon kirkkaasti päälle. Kondensaattori C2 alkaa nyt purkautua LEDin kautta, kunnes potentiaali Cr: n yli putoaa alle UJT: n pitokynnyksen, joka sammuu ja sammuttaa LED: n. Tämä sykli toistuu jatkuvasti, jolloin LED vilkkuu vuorotellen.

LEDin kirkkaustason päättää R2, jonka arvo voidaan laskea seuraavalla kaavalla:

R2 = Syöttö V - LED eteenpäin V / LED-virta

12-3,3 / .02 = 435 ohmia, joten 470 ohmia näyttää olevan oikea arvo ehdotetulle mallille.