Oscilatori ir elektroniskās ķēdes, ko izmanto, lai ģenerētu viļņu formas, neizmantojot ieejas signālu. Viļņu formas, piemēram, sinusa, kosinusa, trīsstūra viļņi, impulsu viļņi utt., Tiek ģenerētas, izmantojot oscilatora shēmu. Būtībā ir divu veidu elektroniskie oscilatori - lineārie un relaksācijas oscilatori. Lineāros oscilatorus izmanto, lai ģenerētu sinusoidālās viļņu formas, savukārt relaksācijas oscilatorus - ne-sinusoidālo viļņu formu ģenerēšanai. Relaksācijas oscilators sastāv no atgriezeniskās saites cilpas ar komutācijas ierīci, piemēram, tranzistoru, Op-Amp, releju utt., Kas atkārtoti uzlādē un izlādē kondensatoru caur rezistoru. UJT relaksācijas oscilatorā UJT tiek izmantots kā komutācijas ierīce.
Kas ir UJT relaksācijas oscilators?
Lai ģenerētu viļņu formas, neizmantojot ieejas signālu, mēs izmantojam oscilatorus. Relaksācijas oscilatori ir ķēdes, kas rada ne sinusoidālas viļņu formas. Šie oscilatori sastāv no atgriezeniskās saites cilpas ar komutācijas ierīci, kas caur rezistoru uzlādē un izlādē kondensatoru, līdz tas sasniedz sliekšņa vērtību. Šeit oscilatora periods ir atkarīgs no kondensatora laika konstantes. UJT relaksācijas oscilatorā UJT tiek izmantots kā komutācijas ierīce, kas uzlādē un izlādē kondensatoru.
UJT raksturlielumi un relaksācijas oscilators
Lai saprastu UJT darbību relaksācijas oscilatorā, ir svarīgi zināt UJT īpašības. UJT ir UniJunction tranzistora īsā forma. Tā ir trīs termināļu ierīce, ko izmanto kā ON-OFF komutācijas tranzistoru. Tie ir konstruēti, izmantojot P un N tipa pusvadītāju materiālu, ierīces N veida kanālā veidojot vienu PN savienojumu. Tam ir vienvirziena vadītspēja un negatīvās pretestības īpašības. Sadalīšanās apstākļos tas darbojas kā mainīga sprieguma dalītājs. Šeit P veida materiāls tiek sapludināts N tipa silīcija kanālā. UJT N veida kanāls darbojas kā galvenais strāvas pārraides kanāls ar diviem ārējiem savienojumiem Base1 un Base2. P tipa materiāls veido izstarotāja savienojumu.
UJT relaksācijas oscilators
UJT izstarotāja terminālis E ir tendenciozs uz priekšu. Šeit iekšējā stand-off attiecība norāda RB1 pret RB2 pretestības koeficientu, ko apzīmē ar η. η vērtības svārstās no 0,5 līdz 0,8.
η = RB1 / (RB1 + RB2)
UJT tiek izslēgts, ja emitētāja spailei tiek piemērots neliels ieejas spriegums, mazāks par spriegumu visā RB1. Kad emitētāja spailei tiek piemērots spriegums, kas lielāks par spriegumu pāri RB1, ierīce tiek novirzīta uz priekšu un sāk vadīt.
UJT relaksācijas oscilatora shēmas diagramma
UJT relaksācijas oscilators sastāv no UJT ķēdes, kuras izstarotājs ir savienots ar rezistoru un kondensatoru. Izejas viļņu formas laiku nosaka, izmantojot RC laika konstanti. Ķēdei tiek pievienots barošanas spriegums VBB. Kondensators sāk uzlādēt caur rezistoru R1.
UJT relaksācijas oscilatorsTeorija
Kad kondensators uzlādējas līdz UJT sliekšņa maksimālajai vērtībai, UJT tiek ieslēgts un kondensators sāk izlādēties. Kondensators izlādējas caur rezistoru R2. Kondensators izlādējas, līdz spriegums samazinās līdz UJT ielejas punktam, kur UJT tiek izslēgts un kondensators atkal sāk uzlādēt. R2 savāktais izejas spriegums veido ne sinusoidālu viļņu formu. Sprieguma viļņu forma tiek ģenerēta, kad UJT ir ON stāvoklī.
Sākotnēji kondensatora spriegums Vc = 0. Kondensators sāk uzlādēt caur rezistoru R1, V = V0 (1- e1 / R1C). Kondensators turpina lādēt, līdz ieslēdzas UJT, kur tas sāk izlādēties caur rezistoru R2.
Šis uzlādes un izlādes process turpinās. Spriegums pāri kondensatoram, parādot diagrammu, parāda slaucīšanas viļņu formu. Kondensatora nepārtraukta uzlāde un izlāde ir radījusi slaucīšanas viļņu formu pāri kondensatoram. Tādējādi relaksācijas oscilatora izeja rada nepārtrauktas ne-sinusoidālas viļņu formas.
relaksācijas oscilatora viļņu forma kas iegūts visā izlādes rezistorā, rada nepārtrauktu relaksācijas un maiņstrāvas signālu. Relaksācija rodas, kad UJT tiek izslēgts, un AC signāls tiek ģenerēts, kad UJT ir ieslēgts.
Projektējot šo relaksācijas oscilatoru, jāņem vērā daži dizaina parametri. Izejas viļņu formas periods atkarībā no laika konstante RC tiek norādīts kā T = R2C log (1/1-η), bet frekvence tiek attēlota kā 1 / T. Tā kā kondensatora uzlādes ātrums ir atkarīgs no R1 pretestības vērtības, R1 efektīvo pretestības vērtību var izvēlēties kā R1 = 104/ η VBB, VBB ir barošanas spriegums. Kondensatora izlādes vērtības atkarībā no R2 pretestības vērtības. Tādējādi RMaks= (VBB -Vlpp) / Ilppun RMin= (VBB - Vv) / Iv. kur Vlppun eslppir attiecīgi UJT maksimālais spriegums un maksimālā strāva. Vvun esvir attiecīgi UJT ielejas spriegums un ielejas strāva.
Pieteikumi
The UJT relaksācijas oscilatoru lietojumi ir
Relaksācijas oscilators kādu laiku paliek atpūtas stāvoklī un rada maiņstrāvas signālus. Šie oscilatori rada zemfrekvences signālus. UJT relaksācijas oscilatoru izmanto funkciju ģeneratorā, lai radītu slaucīšanas signālus, elektroniskos pīkstienus, SMPS, mirgojošās gaismas, Sprieguma kontrolēti oscilatori , invertori utt.
Priekšrocības un trūkumi
The UJT relaksācijas oscilators Priekšrocības un trūkumi ir
UJT raksturīgā negatīvā pretestības īpašība piešķir priekšrocību UJT relaksācijas oscilatoram. UJT nepieciešama zema iedarbināšanas strāvas vērtība. Tam ir zemas izmaksas un tā ir mazjaudas absorbēšanas ierīce. UJT ir stabils iedarbināšanas spriegums.
UJT relaksācijas oscilatora trūkumi ir tādi, ka tie ir nestabili un labām vadības funkcijām ir nepieciešamas sarežģītas shēmas.
UJT relaksācijas oscilatoru var izmantot kā impulsu ģeneratoru, ja tiek izmantots spriegums pāri izlādes rezistoram. Savienojot a potenciometrs Lādēšanas rezistora R1 vietā pāri kondensatoram var iegūt dažādu frekvenču diapazonu zāģveida viļņu formas. Pulsus ar dažādu frekvenču diapazonu var iegūt visā izlādes rezistorā, kad relaksācijas oscilatoru eksperiments ar atšķirīgām kondensators un rezistori R1 un R2.
Relaksācijas matemātiskais modelis oscilators tiek izmantots daudzās zinātnes jomās, lai analizētu dinamiskās sistēmas, kas rada nelineāras svārstības. Relaksācijas oscilatora izvadā ir tikai viens uzbrauktuve kas aizņem visu laika periodu. Šeit spriegums pāri kondensatoram ir zāģa viļņa, turpretī strāva caur UJT ir īsu impulsu secība. Kāds ir UJT maksimālais spriegums?
