UJT - G.I.S Harita

UJT
Özel tip sayılabilecek yarı iletken devre elemanları daha pek çok olmasına karşın bu sayı ile
bu konuyu kapatıyorum Böylece en çok kullanılan bu tip yarı iletken devre elemanlarını
tamamlamış oluyoruz. Bu ay UJT (Unijunction Transistor - Tek Bağlantılı Transistör)
konusunu ele alacağım.
UJT BJT transistör gibi üç bacaklı bir devre elemanı olmasına karşın çok farklı bir
karakteristiğe sahiptir. Aşağıdaki şekilde bir UJT nin içi yapısı ve sembolü görülmektedir.
Şekilden de görüldüğü gibi bir UJT her iki tarafı omik olarak bağlantılı olan bir N tipi silikon
çubuktan oluşmuştur. Çubuğun ortasından kenara doğru bir yerde P tipi bir malzeme ile bir uç
daha vardır. N tipi çubukla P tipi yarı iletkenin birleşmesine E (Emitör), P tipi yarı iletken
yakın olan N tipi çubuğun ucuna B2 (Base2), uzak olan ucuna B1 (Base1) adı verilir. B1 ve
B2 arasında ki direnç "interbase resistance" olarak adlandırılır. Bu direnç RBB ile gösterilir.
Değeri 5K ile 10K arasıdır.
Çalışma durumunda pozitif VBB kaynağı B2 ucuna bağlı iken, B1 ucu da kaynağın negatif
ucuna bağlanmıştır. UJT nin Emitör ucu açıkta iken yani VE kaynağına bağlı değilken B2-EB1 uçları arasında rezistif bir gerilim bölücü oluşmaktadır. Bu gerilim bölücü B2-B1
arasındaki silisyum çubuk tarafından oluşturulur. VE voltajı uygulandığında; VE gerilimi nVBB
geriliminden küçükse emitör diyou ters bayaslanır, VE gerilimi nVBB geriliminden büyükse
emitör diyou düz bayaslanır ve B1 ile Emitör arasından bir akım akar. Bu Emitör akımı B1
ucuna doğru çekilen boşluklardan oluşur. Boşlukların B1 terminaline doğru çekilmesi VBB
kaynağı tarafından sağlanan elektronlarca temin edilir. Bu şekilde oluşturulan fazladan
elektronlar RB1 üzerindeki geilin azalmasına sebep olur. Bunun sonucunda, emitör
akımındaki artış emitör gerilimdeki azalma ile sağlanır. Yani NEGATİF DİRENÇ özelliği
meydana gelir.
UJT, çoğunlukla periyodik tetiklemeler için bir osilatör devresi yada doğrusal testere dişi
dalga şekli üretmek için kullanılır. Doğrusal dalga şekli elde etmek için devreye fazladan BJT
transistörlü doğrusal akım kaynağı ilave etmek gereklidir. Şimdi bu iki uygulala için birer
örnek devre inceleyelim.
Relaxation Osilatör Devresi:
Devrenin çalışmasını birkaç basit cümle ile açıklayacağım. Burada hatırlanması gereken en
önemli nokta UJT nin E-B1 arasındaki voltaj belirli bir seviyeye yükseltildiğinde, E-B1 uçları
arasından bir akım akmakta yani bu iki nokta arasındaki direnç çok azalmakta ve bu anda
Emitör akımı akmakta. E-B1 arasındaki voltaj azaldığında ise UJT üzerinden geçen akımı
durdurmaktadır.
S anahtarı kapatıldığında devredeki CT kondansatörü RT direnci üzerinden yavaşça dolar. Bu
dolma şekildeki gibi üssel bir biçimdedir. CT üzerindeki voltaj, UJT nin nVBB voltajını
aştığında CT üzerindeki gerilim E-B1 üzerinden boşalır. Bu boşalma esnasında oluşan emitör
akımı R1 üzerinde şekildeki gibi bir çıkış dalga şekli üretir. CT üzerindeki voltaj boşaldığı
zaman emitör akımı da durur. Devre S anahtarının ilk kapatıldığı ana döner ve CT
kondansatörü yeniden dolmaya başlar, devre bu şekilde periyodik olarak çalışmaya devam
eder.
Doğrusal Testere Dişi Dalga Üreteci:
Dalga şekillerine dikkat edilirse gerek yükselme gerekse düşme zamanlarında şekil doğrusal
değildir. Bu şekildeki bir dalga şekli bazı tetikleme devrelerinde rahatlıkla kullanılabilir.
Fakat, özellikle bazı devreler hem yükselmede hem de düşmede doğrusal dalga şekli isterler.
Örneğin tarayıcı osilatörler buna bir örnek olarak verilebilir. Bu şekildeki dalga şekillerini
elde etmek için yukarıdaki devre temel şekli ile kalmak koşulu ile CT kondansatörünü
doğrusal olarak dolduran ve boşaltan ek devrelerle desteklenir. Bunun en basit ve ekonomik
yolu CT kondansatörünü sabit bir akımla doldurmaktır. Bu durumda kondansatör üzerindeki
gerilim doğrusal olarak yükselir.
Devredeki Q3 transistörü doğrusal akım kaynağı olarak çalışmaktadır. Q2 transistörü ise CT
kondansatörü üzerinde oluşan doğrusal dalga şeklinin çıkışa aktarılmasında çıkış tampon
yükselteci olarak görev yapar. Devredeki ayarlı direnç RT ise 1/5 oranında frekans ayarlaması
yapar. Devre yaklaşık olarak 10KHz ile 50KHz arasında doğrusal testere dişi gerilim üretir.