Izskaidrotas 10 vienkāršas vienvirziena tranzistora (UJT) shēmas

Iepriekšējā ierakstā mēs par to uzzinājām visaptveroši kā darbojas unijunction tranzistors , šajā amatā mēs apspriedīsim dažas interesantas lietojumprogrammu shēmas, izmantojot šo apbrīnojamo ierīci, ko sauc par UJT.

Rakstā izskaidrotie lietojumprogrammu shēmu piemēri, izmantojot UJT, ir šādi:

1. Impulsu ģenerators
2. Zāģu zobu ģenerators
3. Bezmaksas darbojas multivibrators
4. Monostabils multivibrators
5. Universāls oscilators
6. Vienkāršs kristāla oscilators
7. Raidītāja RF stiprības detektors
8. Metronoms
9. Zvans 4 ieejām
10. LED zibspuldze

1) Kvadrātveida viļņu impulsu ģenerators

Pirmais zemāk redzamais dizains parāda vienkāršu impulsu ģeneratora shēmu, kas sastāv no UJT oscilatora (piemēram, 2N2420, Q1) un silīcija bipolārā izejas tranzistors (piemēram, BC547, Q2).

UJT izejas spriegums, kas iegūts virs 47 omu rezistora R3, pārslēdz bipolāro tranzistoru starp pāris sliekšņiem: piesātinājumu un nogriešanu, radot horizontāli papildinātus izejas impulsus.

Atkarībā no impulsa izslēgšanās laika (t) izejas viļņu forma dažkārt var būt šaurs taisnstūra impulss vai (kā norādīts pāri izejas spailēm 7-2. Att.) Kvadrātveida vilnis. Maksimālā izejas signāla amplitūda var sasniegt barošanas līmeni, tas ir, +15 volti.

Frekvenci vai ciklisko frekvenci nosaka, pielāgojot 50 k pot pretestību un kondensatora vērtību C1. Ja pretestība ir maksimāla ar R1 + R2 = 51,6 k un ar C1 = 0,5 µF, frekvence f ir = 47,2 Hz un izslēgtais laiks (t) = 21,2 ms.

Kad pretestības iestatījums ir minimāls, iespējams, tikai ar R1 pie 1,6 k, frekvence būs, f = 1522 Hz un t = 0,66 ms.

Lai iegūtu papildu frekvenču diapazonus, R1, R2 vai C1 vai katru no tiem var modificēt un frekvenci aprēķināt, izmantojot šādu formulu:

t = 0,821 (R1 + R2) C1

Kur t ir sekundēs, R1 un R2 omos un Cl farādos, un f = 1 / t

Ķēde darbojas tikai ar 20 mA no 15 Vdc avota, lai gan šis diapazons dažādiem UJT un bipolāriem varētu būt atšķirīgs. Līdzstrāvas izejas savienojumu var redzēt shematiski, bet maiņstrāvas savienojumu var konfigurēt, ievietojot kondensatoru C2 augstā izejas vadā, kā parādīts ar punktētu attēlu.

Šīs vienības kapacitātei jābūt aptuveni robežās no 0,1 µF līdz 1 µF, visefektīvākais lielums varētu būt tāds, kas minimāli izkropļo izejas viļņu formu, kad ģeneratoru darbina caur noteiktu ideālu slodzes sistēmu.

2) precīzs zāģa zobu ģenerators

Pamata zāģa zobu ģenerators ar smailiem tapām ir izdevīgs vairākās lietotnēs, kas saistītas ar laiku, sinhronizāciju, slaucīšanu utt. UJT rada šāda veida viļņu formas, izmantojot vienkāršas un lētas shēmas. Zemāk redzamajā shēmā ir parādīta viena no šīm shēmām, kas, kaut arī tā nav precīza iekārta, nodrošinās pienācīgu rezultātu nelielās cenu diapazona laboratorijās.

Šī shēma galvenokārt ir relaksācijas oscilators, ar izejām, kas iegūtas no izstarotāja un abām bāzēm. 2N2646 UJT ir ieslēgts tipiskā oscilatora ķēdē šāda veida vienībām.

Frekvenci vai atkārtošanās ātrumu nosaka pēc frekvences vadības potenciometra R2 iestatīšanas. Jebkurā laikā, kad šis katls tiek noteikts līdz visaugstākajam pretestības līmenim, sērijas pretestības summa ar laika kondensatoru C1 kļūst par katla pretestības un ierobežojošās pretestības R1 (kas ir 54,6 k) kopējo summu.

Tas rada aptuveni 219 Hz frekvenci. Ja R2 ir definēts līdz tā minimālajai vērtībai, iegūtā pretestība būtībā atspoguļo rezistora R1 vērtību jeb 5,6 k, radot aptuveni 2175 Hz frekvenci. Papildu frekvenču pieskārienus un regulēšanas sliekšņus var ieviest, vienkārši mainot R1, R2, C1 vērtības, vai arī tie var būt visi trīs kopā.

Pozitīvu palielinātu izeju var iegūt no UJT 1. bāzes, bet negatīvu - ar 2. pamatu, un pozitīvu zāģa viļņu formu caur UJT izstarotāju.

Lai gan līdzstrāvas izejas sakabe ir parādīta 7.-3. Attēlā, maiņstrāvas savienojumu varētu noteikt, izejas spailēs pielietojot kondensatorus C2, C3 un C4, kā parādīts caur punktētu laukumu.

Šīs kapacitātes, visticamāk, būs no 0,1 līdz 10 µF, noteiktajai vērtībai balstoties uz lielāko kapacitāti, kuru var noteikt noteikta slodzes ierīce, neizkropļojot izejas viļņu formu. Ķēde darbojas, izmantojot aptuveni 1,4 mA caur 9 voltu līdzstrāvas padevi. Katra rezistora nominālā vērtība ir 1/2 vati.

3) Bezmaksas darbojas Multivlbrator

UJT ķēde, kas parādīta zemāk parādītajā diagrammā, atgādina relaksācijas oscilatoru ķēdes, kas paskaidrotas pāris iepriekšējos segmentos, izņemot to, ka tā RC konstantes tiek izvēlētas, lai nodrošinātu kvazi kvadrātveida viļņu izvadi, kas līdzīga standarta tranzistorizētajai astabils multivibrators .

2N2646 tipa vienvirziena tranzistors labi darbojas šajā norādītajā iestatījumā. Būtībā ir divi izejas signāli: negatīvs impulss UJT 2. bāzē un pozitīvs impulss 1. bāzē.

Katra no šiem signāliem atvērtās ķēdes maksimālā amplitūda ir aptuveni 0,56 volti, tomēr tas var nedaudz atšķirties atkarībā no konkrētiem UJT. 10 k katls R2 ir jāpagriež, lai iegūtu nevainojamu slīpuma vai horizontālas izejas viļņu formu.

Šī katla vadība papildus ietekmē frekvences diapazonu vai darba ciklu. Ar šeit R1, R2 un C1 norādītajiem lielumiem plakanai virsotnei frekvence ir aptuveni 5 kHz. Citiem frekvenču diapazoniem, iespējams, vēlēsities attiecīgi pielāgot R1 vai C1 vērtības un aprēķiniem izmantot šādu formulu:

f = 1 / 0,821 RC

kur f ir Hz, R omos un C farādos. Kontūra patērē aptuveni 2 mA no 6 V līdzstrāvas avota. Visus fiksētos rezistorus var novērtēt ar 1/2 vatu.

4) Viena kadra multivibrators

Atsaucoties uz šo shēmu, mēs atrodam a konfigurāciju viena kadra vai monostabils multivibrators . 2N2420 numura vienvirziena tranzistoru un 2N2712 (vai BC547) silīcija BJT var redzēt kopā, lai ģenerētu vientuļu, fiksētu amplitūdas izejas impulsu katrai atsevišķai iedarbināšanai ķēdes ieejas spailē.

Šajā konkrētajā konstrukcijā kondensatoru C1 uzlādē ar sprieguma dalītāju, ko izveidojis R2, R3, un tranzistora Q2 pretestību no bāzes līdz izstarotājam, izraisot tā Q2 pusi negatīvu un Q1 pusi pozitīvu.

Šis pretestības dalītājs papildus nodrošina Q1 izstarotāju ar pozitīvu spriegumu, kas ir nedaudz mazāks par 2N2420 maksimālo spriegumu (sk. Shēmas 2. punktu).

Sākumā Q2 ir ieslēgts ON stāvoklī, kas izraisa sprieguma kritumu pret rezistoru R4, krasi samazinot spriegumu izejas spailēs līdz 0. Kad 20 V negatīvs impulss tiek ievadīts pāri ieejas spailēm, Q1 'aizdegas', izraisot momentāns sprieguma kritums līdz nullei C1 emitētāja pusē, kas savukārt novirza Q2 bāzes negatīvu. Tāpēc Q1 tiek nogriezts, un Q1 kolektora spriegums strauji palielinās līdz +20 voltiem (ievērojiet diagrammā impulsu, kas norādīts pāri izejas spailēm).

Spriegums turpina būt ap šo līmeni intervālā t, kas ir vienāds ar kondensatora C1 izlādes laiku caur rezistoru R3. Pēc tam izeja samazinās līdz nullei, un ķēde nonāk gaidīšanas stāvoklī, līdz tiek piemērots nākamais impulss.

Laika intervāls t un attiecīgi izejas impulsa impulsa platums (laiks) paļaujas uz impulsa platuma vadības noregulēšanu ar R3. Saskaņā ar norādītajām R3 un C1 vērtībām laika intervāla diapazons var būt no 2 µs līdz 0,1 ms.

Pieņemot, ka R3 ietver pretestības diapazonu no 100 līdz 5000 omiem. Papildu kavēšanās diapazonus varētu noteikt, attiecīgi modificējot C1, R3 vai abu vērtības un izmantojot formulu: t = R3C1 kur t ir sekundēs, R3 omos un C1 farādos.

Ķēde darbojas, izmantojot aptuveni 11 mA caur 22,5 V līdzstrāvas padevi. Tomēr tas, iespējams, zināmā mērā mainīsies atkarībā no UJT un bipolāriem tipiem. Visi fiksētie rezistori ir 1/2 vati.

5) Relaksācijas oscilators

Vienkāršs relaksācijas oscilators piedāvā daudzas lietojumprogrammas, ko plaši atpazīst lielākā daļa elektronikas hobiju. Vienvirziena tranzistors ir ļoti izturīgs un uzticams aktīvais komponents, kas piemērots šāda veida oscilatoriem. Tālāk sniegtajā shēmā parādīta fundamentālā UJT relaksācijas oscilatora ķēde, kas darbojas ar 2N2646 tipa UJT ierīci.

Izeja faktiski ir nedaudz izliekta zāģa zobu viļņa, kas sastāv no maksimālās amplitūdas, kas aptuveni atbilst barošanas spriegumam (kas šeit ir 22,5 V). Šajā konstrukcijā strāva, kas iet caur līdzstrāvas avotu caur rezistoru R1, uzlādē kondensatoru C1. Rezultātā VEE potenciālā atšķirība vienmērīgi uzkrājas visā C1.

Brīdī, kad šis potenciāls sasniedz 2N2646 maksimālo spriegumu (sk. 2. punktu 7.-1. Att. B), UJT ieslēdzas un 'iedarbojas'. Tas nekavējoties izlādē kondensatoru, atkal izslēdzot UJT. Th tas liek kondensatoram atkal sākt uzlādes procesu, un cikls vienkārši turpinās atkārtoties.

Sakarā ar šo kondensatora uzlādi un izlādi UJT ieslēdzas un izslēdzas ar frekvenci, kas noteikta, izmantojot R1 un C1 vērtības (ar diagrammā norādītajām vērtībām frekvence ir ap f = 312 Hz). Lai sasniegtu kādu citu biežumu, izmantojiet formulu: f = 1 / (0,821 R1 C1)

kur f ir Hz, R1 omos un C1 farādos. A potenciometrs ar atbilstošu pretestību var izmantot fiksētā rezistora R1 vietā. Tas ļaus lietotājam sasniegt nepārtraukti regulējamu frekvences izvadi.

Visi rezistori ir 1/2 vati. Kondensatorus C1 un C2 var novērtēt ar 10 V vai 16 V, vēlams tantalu. Kontūra patērē aptuveni 6 mA no norādītā barošanas diapazona.

6) vietas frekvences ģenerators

Šī konfigurācija norāda 100 kHz kristāla oscilators ķēde, kuru var izmantot jebkurā standarta metodē, piemēram, alternatīvā standarta frekvences vai vietas frekvences ģeneratorā.

Šis dizains rada deformētu izejas vilni, kas var būt ļoti piemērots frekvences standartā, lai jūs varētu garantēt cietas harmonikas, kas noslogotas ar RF spektru.

Vienvirziena tranzistora un 1N914 diodes harmonikas ģeneratora kopīga darbība rada paredzēto deformēto viļņu formu. Šajā komplektācijā mazais 100 pF mainīgais kondensators C1 ļauj mazliet pielāgot 100 kHz kristāla frekvenci, lai ar WWV / WWVH standarta frekvences signālu nodrošinātu paaugstinātu harmoniku, piemēram, 5 MHz, līdz nullei. .

Izejas signāls tiek ražots, izmantojot 1 mH rf droseli (RFC1), kuram it kā ir zemāka līdzstrāvas pretestība. Šis signāls tiek dots 1N914 diodei (D1), kuru līdzstrāvas slīpums nosaka ar R3 un R4, lai sasniegtu tā priekšējā vadīšanas raksturlieluma maksimālo nelineāro daļu, lai papildus izkropļotu izejas viļņu formu no UJT.

Lietojot šo oscilatoru, mainīgā viļņu forma R3 ir fiksēta, lai sasniegtu visspēcīgāko pārraidi ar piedāvāto 100 kHz harmoniku. Rezistors R3 darbojas vienkārši kā strāvas ierobežotājs, lai apturētu 9 voltu barošanas tiešu pielietošanu visā diodē.

Oscilators patērē aptuveni 2,5 mA no 9 Vdc barošanas avota, taču tas var mainīties relatīvi atkarībā no konkrētiem UJT. Kondensatoram C1 jābūt vidēja gaisa tipam, pārējie pārējie kondensatori ir vizla vai sudrabota vizla. Visi fiksētie rezistori ir novērtēti ar 1 vatu.

7) raidītāja RF detektors

The RF detektors shēmu, kas parādīta šajā diagrammā, var darbināt tieši no mērītāja raidītāja rf viļņiem. Tas nodrošina mainīgu skaņas frekvenci pievienotās augstas pretestības austiņās. Šīs skaņas izejas skaņas līmeni nosaka rf enerģija, taču tas varētu būt pietiekams pat ar mazjaudas raidītājiem.

Izejas signāla paraugu ņem caur L1 rf uztveršanas spoli, kas sastāv no 2 vai 3 izolētas stiprinājuma stieples tinumiem, kas piestiprināti cieši pie raidītāja izejas tvertnes spoles. Rf spriegums tiek pārveidots par līdzstrāvu caur šunta-diodes ķēdi, kas sastāv no bloķējošā kondensatora C1, diode D1 un filtra rezistora R1. Iegūtais rektificētais līdzstrāvs tiek izmantots, lai pārslēgtu vienvirziena tranzistoru relaksācijas oscilatora ķēdē. Šī oscilatora izeja tiek ievadīta pievienotajās augstas pretestības austiņās, izmantojot sakabes kondensatoru C3 un izejas ligzdu J1.

Signāla signālu, kas tika uztverts austiņās, caur pot pot R2 varēja mainīt pienācīgā diapazonā. Kad R2 tiek noregulēts uz 15 k, signāla frekvence būs aptuveni 162 Hz. Alternatīvi, ja R2 ir definēts līdz 1 k, frekvence būs aptuveni 2436 Hz.

Audio līmeni var manipulēt, pagriežot L1 tuvāk vai prom no raidītāja LC tvertnes tīkla, iespējams, tiks identificēta vieta, kas nodrošina saprātīgu skaļumu lielākajai daļai pamata lietojuma.

Kontūru var izveidot kompaktā, iezemētā metāla traukā. Parasti to var novietot noteiktā taisnīgā attālumā no raidītāja, kad tiek izmantots pienācīgas kvalitātes vītā pāra vai elastīgs koaksiālais kabelis un kad L1 ir savienots ar tvertnes spoles apakšējo spaili.

Visu fiksēto rezistoru nominālā vērtība ir 1/2 vati. Kondensators C1 ir jāklasificē tā, lai tas pieļautu visaugstāko līdzstrāvas spriegumu, ko nejauši var piedzīvot ķēdē C2 un C3, no otras puses, tas varētu būt jebkura praktiska zema sprieguma ierīce.

8) Metronomu shēma

Turpmāk norādītais iestatījums parāda pilnīgi elektronisku metronomu, izmantojot 2N2646 vienvirziena tranzistoru. Metronoms ir ļoti ērta ierīce daudziem mūzikas māksliniekiem un citiem, kuri mūzikas kompozīcijas vai dziedāšanas laikā meklē vienmērīgi dzirdamas piezīmes.

Vadot 21/2 collu skaļruni, šai shēmai ir pienācīgs, liela skaļuma, pop kā skaņa. Metronomu varētu izveidot diezgan kompaktu, skaļruņu un akumulatora audio izejas ir vienīgie tā lielākie elementi, un, tā kā tas darbojas ar akumulatoru, un tāpēc ir pilnībā pārnēsājams.

Kontūra faktiski ir regulējams frekvences relaksācijas oscilators, kas caur transformatoru ir savienots pār 4 omu skaļruni. Pārspiešanas ātrumu var mainīt no aptuveni 1 sekundē (60 minūtē) līdz aptuveni 10 sekundē (600 minūtē), izmantojot 10 k stieples trauku R2.

Skaņas izejas līmeni var mainīt, izmantojot 1 k, 5 vatu, stieples trauku R4. Izejas transformators T1 faktiski ir mazs 125: 3,2 omu bloks. Ķēde velk 4 mA par minimālo metronoma sitienu ātrumu un 7 mA visātrākā sitiena ātruma laikā, lai gan tas var svārstīties atkarībā no konkrētiem UJT. 24 V akumulators piedāvās lielisku servisu ar šo samazināto strāvas novadīšanu. Elektrolītiskais kondensators C1 ir nomināls 50 V. Rezistori R1 un R3 ir 1/2 vati, un potenciometri R2 un R4 ir stieples veida.

9) signālu signalizācijas sistēma

Zemāk redzamā shēmas shēma ļauj iegūt neatkarīgu audio signālu no katra norādītā kanāla. Šie kanāli, iespējams, var ietvert unikālas durvis ēkas iekšienē, dažādus galdus darbavietā, dažādas telpas mājā vai jebkuras citas vietas, kur varētu strādāt ar spiedpogām.

Atrašanās vietu, kas, iespējams, signalizē par audio, var noteikt pēc tās īpašā toņa frekvences. Bet tas var būt iespējams tikai tad, ja tiek izmantots mazāks kanālu skaits un ka toņu frekvences ir ievērojami atšķirīgas (piemēram, 400 Hz un 1000 Hz), lai tās būtu viegli atšķiramas pēc mūsu auss.

Shēma atkal ir balstīta uz vienkāršu relaksācijas oscilatora koncepciju, izmantojot 2N2646 tipa vienvirziena tranzistoru, lai ģenerētu audio piezīmi un pārvietotos ar skaļruni. Toņa frekvenci nosaka caur kondensatoru C1 un vienu no 10 k stieples traukiem (R1 līdz Rn). Tiklīdz potenciometrs ir iestatīts uz 10k omi, frekvence ir aptuveni 259 Hz, kad pot ir iestatīta uz 1k, frekvence ir aptuveni 2591 Hz.

Oscilators ir savienots ar skaļruni, izmantojot izejas transformatoru T1, niecīgu 125: 3,2 omu bloku, kura primārais sānu centrālais krāns nav pievienots. Ķēde darbojas ar aptuveni 9 mA no 15 V barošanas avota.

10) LED mirgotājs

Izmantojot vienkāršu UJT bāzes relaksācijas oscilatora ķēdi, kā parādīts zemāk, varētu izveidot ļoti vienkāršu LED mirgojošo mirgotāju vai LED mirgotāju.

Darbs LED spuldze ir ļoti pamata. Mirgošanas ātrumu nosaka R1, C2 elementi. Kad tiek darbināta jauda, ​​kondensators C2 lēnām sāk uzlādēt caur rezistoru R1.

Tiklīdz sprieguma līmenis pāri kondensatoram pārsniedz UJT iedarbināšanas slieksni, tas iedarbojas un spilgti ieslēdz LED. Kondensators C2 tagad sāk izlādēties caur LED, līdz potenciāls pāri Cr nokrītas zem UJT turēšanas sliekšņa, kas izslēdzas, izslēdzot LED. Šis cikls turpina atkārtoties, izraisot gaismas diode pārmaiņus.

LED spilgtuma līmeni nosaka R2, kura vērtību varēja aprēķināt, izmantojot šādu formulu:

R2 = Barošana V - LED uz priekšu V / LED strāva

12 - 3,3 / .02 = 435 omi, tāpēc 470 omi, šķiet, ir pareizā piedāvātā dizaina vērtība.