10 razloženih enostavnih enokonusnih tranzistorskih (UJT) vezij

V prejšnjem prispevku smo celovito spoznali kako deluje enosmerni tranzistor , v tej objavi bomo razpravljali o nekaj zanimivih vezjih aplikacij, ki uporabljajo to neverjetno napravo, imenovano UJT.

Primeri aplikacijskih vezij, ki uporabljajo UJT in so razloženi v članku, so:

1. Generator impulzov
2. Žagasti generator
3. Prosti teče multivibrator
4. Monostabilen multivibrator
5. Oscilator za splošne namene
6. Preprost kristalni oscilator
7. RF detektor moči oddajnika
8. Metronom
9. Zvonec za 4 vhode
10. LED utripalka

1) Generator impulzov kvadratnega vala

Prva zasnova spodaj prikazuje preprosto vezje generatorja impulzov, sestavljeno iz oscilatorja UJT (kot je 2N2420, Q1) in silicija bipolarni izhodni tranzistor (na primer BC547, Q2).

Izhodna napetost UJT, dobljena prek 47-omskega upora R3, preklopi bipolarni tranzistor med nekaj pragov: nasičenost in prekinitev, ki ustvarjata izhodne impulze z vodoravnim vrhom.

Glede na čas izklopa (t) impulza so lahko izhodne valovne oblike včasih ozki pravokotni impulzi ali (kot je prikazano na izhodnih terminalih na sliki 7-2) kvadratni val. Največja amplituda izhodnega signala je lahko do ravni napajanja, to je +15 voltov.

Frekvenco ali frekvenco kolesarjenja določimo s prilagoditvijo 50 k upornega lonca in vrednosti kondenzatorja C1. Kadar je upor največji pri R1 + R2 = 51,6 k in pri C1 = 0,5 µF, je frekvenca f = 47,2 Hz in izklop (t) = 21,2 ms.

Ko je nastavitev upora najmanjša, bo verjetno le pri R1 pri 1,6 k frekvenca f = 1522 Hz in t = 0,66 ms.

Če želite dobiti dodatna frekvenčna območja, lahko R1, R2 ali C1 ali vsakega od njih spremenite in izračunate frekvenco po naslednji formuli:

t = 0,821 (R1 + R2) C1

Kjer je t v sekundah, R1 in R2 v ohmih, Cl pa v faradih in f = 1 / t

Vezje deluje s samo 20 mA od vira 15 V enosmernega toka, čeprav je to območje lahko različno za različne UJT in bipolarje. Izhodno sklopko enosmernega toka je mogoče videti shematsko, vendar je izmenično sklopko mogoče konfigurirati tako, da se kondenzator C2 postavi v visoko izhodni kabel, kot je prikazano na sliki s pikami.

Kapaciteta te enote mora biti približno med 0,1 µF in 1 µF, najučinkovitejša velikost je lahko tista, ki povzroči minimalno popačenje izhodne valovne oblike, ko generator teče skozi določen idealni sistem obremenitve.

2) Natančen žagasti generator

Osnovni žagasti generator s koničastimi konicami je koristen v številnih aplikacijah, povezanih s časovnim usklajevanjem, sinhronizacijo, pometanjem itd. UJT-ji proizvajajo tovrstne valovne oblike z uporabo preprostih in poceni vezij. Spodnja shema prikazuje eno od teh vezij, ki, čeprav ni natančna oprema, prinaša spodoben rezultat v laboratorijih majhnega cenovnega razreda.

To vezje je predvsem sprostitveni oscilator z izhodi, izvlečenimi iz sevalnika in dveh baz. 2N2646 UJT je priključen na tipično oscilatorjsko vezje za te vrste enot.

Frekvenca ali hitrost ponavljanja se določi na podlagi nastavitve potenciometra za regulacijo frekvence, R2. Kadar koli je ta pot definiran na najvišjo raven upora, vsota zaporednega upora s časovnim kondenzatorjem C1 postane seštevek upora in omejevalnega upora R1 (kar je 54,6 k).

To povzroči frekvenco približno 219 Hz. Če je R2 definiran na najnižjo vrednost, nastali upor v bistvu predstavlja vrednost upora R1 ali 5,6 k, ki proizvaja frekvenco približno 2175 Hz. Dodatne frekvenčne tange in nastavitvene pragove je mogoče uvesti preprosto s spreminjanjem vrednosti R1, R2, C1 ali pa so lahko vsi trije skupaj.

Pozitiven konicni izhod je mogoce pridobiti iz baze 1 UJT, negativni konicni izhod pa skozi bazo 2 in pozitivno valovito obliko žage skozi oddajnik UJT.

Čeprav je na sliki 7-3 razkrita enosmerna sklopka enosmernega toka, je mogoče izmenično napetost določiti z uporabo kondenzatorjev C2, C3 in C4 v izhodnih sponkah, kot je prikazano skozi pikčasto območje.

Te kapacitivnosti bodo verjetno med 0,1 in 10µF, pri čemer je vrednost določena na podlagi največje kapacitivnosti, ki jo lahko obravnava določena obremenitvena naprava brez izkrivljanja izhodne valovne oblike. Vezje deluje s približno 1,4 mA prek 9 voltov enosmernega toka. Vsak od uporov je ocenjen na 1/2 vata.

3) Brezplačni Multivlbrator

UJT vezje, dokazano v spodnjem diagramu, spominja na vezja sprostitvenih oscilatorjev, razloženih v nekaj prejšnjih segmentih, razen tega, da so njegove konstante RC izbrane tako, da zagotavljajo izhod kvazi kvadratnih valov, podoben izhodu standardnega tranzistoriziranega nestabilen multivibrator .

Enokonusni tranzistor tipa 2N2646 lepo deluje znotraj te označene nastavitve. V osnovi sta dva izhodna signala: negativni impulz na bazi UJT 2 in pozitiven impulz na bazi 1.

Največja amplituda odprtega kroga vsakega od teh signalov je približno 0,56 volta, vendar bi to lahko nekoliko odstopalo, odvisno od določenih UJT. Pot 10 k, R2, je treba obrniti, da dobimo popoln nagib ali vodoravno oblikovano izhodno valovno obliko.

Ta kontrola lonca dodatno vpliva na obseg frekvence ali delovni cikel. Z tukaj predstavljenimi velikostmi za R1, R2 in C1 je frekvenca okoli 5 kHz za ravno vrh. Za druga frekvenčna območja boste morda želeli ustrezno prilagoditi vrednosti R1 ali C1 in za izračune uporabite naslednjo formulo:

f = 1 / 0,821 RC

kjer je f v Hz, R v ohmih in C v faradih. Vezje porabi približno 2 mA iz vira 6 V enosmernega toka. Vsi fiksni upori so lahko ocenjeni na 1/2 vata.

4) Enkratni multivibrator

Sklicujoč se na naslednje vezje najdemo konfiguracijo a enkraten ali monostabilen multivibrator . Enokonusni tranzistor s številom 2N2420 in silicijev BJT 2N2712 (ali BC547) je mogoče videti skupaj, da ustvarijo osamljeni izhodni impulz s fiksno amplitudo za vsak posamezen proženje na vhodnem terminalu vezja.

V tej posebni izvedbi se kondenzator C1 polni z napetostnim delilnikom, ki ga vzpostavijo R2, R3, in odpornostjo baze do emitorja tranzistorja Q2, kar povzroči, da je njegova stran Q2 negativna, njegova stran Q1 pa pozitivna.

Ta uporovni delilnik dodatno oskrbuje oddajnik Q1 s pozitivno napetostjo, ki je nekoliko manjša od najvišje napetosti 2N2420 (glej točko 2 v shemi).

Na začetku je Q2 v vklopljenem stanju, kar povzroči padec napetosti na uporu R4, kar drastično zmanjša napetost na izhodnih sponkah na 0. Ko se na vhodnih sponkah odda 20 V negativni impulz, Q1 'sproži', kar povzroči trenutni padec napetosti na nič na strani oddajnika C1, kar posledično odkloni osnovo Q2 negativno. Zaradi tega se Q1 odreže in napetost kolektorja Q1 hitro naraste na +20 voltov (opazite impulz, prikazan na izhodnih sponkah v diagramu).

Napetost je še naprej okoli te ravni za interval t, enakovreden času praznjenja kondenzatorja C1 prek upora R3. Izhod nato pade nazaj na nič in vezje preide v stanje pripravljenosti, dokler se ne uporabi naslednji impulz.

Časovni interval t in ustrezno širina impulza (čas) izhodnega impulza sta odvisna od nastavitve nadzora širine impulza z R3. Glede na navedene vrednosti R3 in C1 je lahko časovni interval od 2 µs do 0,1 ms.

Recimo, da R3 zajema območje upora med 100 in 5000 ohmi. Dodatne razpone zakasnitev je mogoče določiti z ustreznim spreminjanjem vrednosti C1, R3 ali obojega in uporabo formule: t = R3C1 kjer je t v sekundah, R3 v ohmih in C1 v faradih.

Vezje deluje s približno 11 mA prek 22,5 V enosmernega napajanja. Vendar bi se to lahko do neke mere spremenilo, odvisno od tipov UJT in bipolarjev. Vsi fiksni upori so 1/2 vata.

5) Oscilator za sprostitev

Preprost oscilator za sprostitev ponuja številne aplikacije, ki jih priznava večina ljubiteljev elektronike. Enokonusni tranzistor je izjemno trden in zanesljiv aktivni sestavni del, ki se uporablja v tovrstnih oscilatorjih. Spodnja shema prikazuje temeljno vezje sprostitvenega oscilatorja UJT, ki deluje z napravo tipa 2N2646 UJT.

Izhod je pravzaprav nekoliko ukrivljen žagast val, sestavljen iz vršne amplitude, ki približno ustreza napajalni napetosti (ki je tukaj 22,5 V). Pri tej zasnovi tok, ki potuje skozi enosmerni tok prek upora R1, napolni kondenzator C1. Potencialna razlika VEE se posledično stalno kopiči v celotnem C1.

V trenutku, ko ta potencial doseže najvišjo napetost 2N2646 (glej točko 2 na sliki 7-1 B), se UJT vklopi in se sproži. Ta kondenzator takoj izprazni in ponovno izklopi UJT. To povzroči, da kondenzator znova sproži postopek polnjenja in se cikel preprosto ponavlja.

Zaradi tega polnjenja in praznjenja kondenzatorja se UJT vklopi in izklopi s frekvenco, določeno z vrednostmi R1 in C1 (z vrednostmi, navedenimi v diagramu, je frekvenca okoli f = 312 Hz). Če želite doseči neko drugo frekvenco, uporabite formulo: f = 1 / (0,821 R1 C1)

kjer je f v Hz, R1 v ohmih in C1 v faradih. A potenciometer namesto fiksnega upora lahko uporabimo ustrezen upor, R1. To bo uporabniku omogočilo neprekinjeno nastavljivo frekvenčno moč.

Vsi upori so 1/2 vata. Kondenzatorja C1 in C2 sta lahko nominirana na 10 V ali 16 V, po možnosti tantal. Vezje porabi približno 6 mA od navedenega obsega napajanja.

6) Spot frekvenčni generator

Naslednja konfiguracija označuje 100 kHz kristalni oscilator vezje, ki bi ga lahko uporabili v kateri koli standardni metodi, kot je alternativni standardni frekvenčni ali točkovni frekvenčni generator.

Ta zasnova ustvarja deformiran izhodni val, ki je lahko zelo primeren v frekvenčnem standardu, tako da lahko zagotovite trdne harmonike, obremenjene z radiofrekvenčnim spektrom.

Skupno delovanje enosmernega tranzistorja in 1N914 diodnega harmonskega generatorja ustvarja predvideno popačeno valovno obliko. V tej postavitvi majhen spremenljiv kondenzator 100 pF, C1, omogoča, da se frekvenca kristala 100 kHz nekoliko prilagodi, da doseže povečan harmonik, na primer 5 MHz, do ničelnega utripa s standardnim frekvenčnim signalom WWV / WWVH .

Izhodni signal se proizvaja preko rf dušilke 1 mH (RFC1), ki naj bi imela nižjo enosmerno upornost. Ta signal se oddaja diodi 1N914 (D1), ki je enosmerno usmerjena s pomočjo R3 in R4, da doseže največji nelinearni del svoje karakteristike vodenja naprej, da dodatno popači izhodno valovno obliko od UJT.

Med uporabo tega oscilatorja je spremenljiv lonec valovne oblike R3 pritrjen za doseganje najmočnejšega prenosa s predlaganim harmonikom 100 kHz. Upor R3 deluje preprosto kot omejevalnik toka, da ustavi neposredno uporabo 9-voltnega napajanja preko diode.

Oscilator porabi približno 2,5 mA od napajanja 9 Vdc, vendar bi se to lahko spremenilo relativno glede na določene UJT-je. Kondenzator C1 mora biti zračnega tipa, ostali kondenzatorji so sljuda ali posrebrena sljuda. Vsi fiksni upori so ocenjeni na 1 vat.

7) RF detektor oddajnika

The RF detektor vezje, prikazano na naslednjem diagramu, se lahko napaja neposredno iz RF valov oddajnika, ki se meri. Omogoča spremenljivo nastavljeno zvočno frekvenco v priloženih slušalkah z visoko impedanco. Raven zvoka tega izhodnega zvoka določa energija RF, vendar bi lahko bila zadostna tudi pri oddajnikih z nizko močjo.

Izhodni signal se vzorči prek zajemne tuljave L1 rf, sestavljene iz 2 ali 3 navitja izolirane priključne žice, ki je trdno pritrjena na izhodno tuljavo oddajnika oddajnika. RF napetost se pretvori v enosmerni tok prek pretvornega diodnega vezja, sestavljenega iz blokirnega kondenzatorja C1, diode D1 in filtrirnega upora R1. Nastali enosmerni enosmerni tok se uporablja za preklapljanje enosmernega tranzistorja v vezju sprostitvenega oscilatorja. Izhod iz tega oscilatorja se prek priključnega kondenzatorja C3 in izhodne vtičnice J1 napaja v priključene slušalke z visoko impedanco.

Signalni ton, kot je bil zajet v slušalkah, bi se lahko skozi lonec R2 spremenil v spodobnem območju. Frekvenca tona bo nekje okoli 162 Hz, ko bo R2 nastavljen na 15 k. Druga možnost je, da bo frekvenca približno 2436 Hz, če je R2 definiran na 1 k.

Z nivojem zvoka je mogoče manipulirati z vrtenjem L1 bližje ali stran od omrežja rezervoarjev LC oddajnika, verjetno bo ugotovljeno mesto, ki zagotavlja razumno glasnost za večino osnovne uporabe.

Vezje je mogoče izdelati znotraj kompaktne, ozemljene kovinske posode. Običajno je to lahko nameščeno na določeni razdalji od oddajnika, kadar je uporabljen dostopen sukani par ali prilagodljiv koaksialni kabel in ko je L1 priključen na spodnji terminal tuljave rezervoarja.

Vsi fiksni upori so ocenjeni na 1/2 vata. Kondenzator C1 mora biti razvrščen tako, da dopušča najvišjo enosmerno napetost, ki bi jo lahko nenamerno občutili v vezjih C2 in C3, po drugi strani pa bi lahko bile kakršne koli praktične nizkonapetostne naprave.

8) Metronomsko vezje

Spodnja postavitev prikazuje popolnoma elektronski metronom z uporabo enosmernega tranzistorja 2N2646. Metronom je zelo priročna majhna naprava za številne glasbene umetnike in druge, ki med skladanjem ali petjem iščejo enakomerno slišne note.

Če vozite 21/2-palčni zvočnik, ima to vezje spodoben, zelo glasen, pop zvok. Metronom bi lahko ustvarili precej kompaktno, zvočni izhodi za zvočnike in baterije so edini njegovi največji elementi, in ker je na baterije, zato je popolnoma prenosljiv.

Vezje je pravzaprav nastavljiv frekvenčni relaksacijski oscilator, ki je preko transformatorja povezan s 4 ohmskim zvočnikom. Hitrost utripov se lahko spreminja od približno 1 na sekundo (60 na minuto) do približno 10 na sekundo (600 na minuto) z uporabo 10 k žičnega lonca, R2.

Izhodno raven zvoka je mogoče spremeniti z 1 k, 5 vati, žico, R4. Izhodni transformator T1 je pravzaprav majhna 125: 3,2 ohmska enota. Vezje potegne 4 mA za najmanjšo hitrost utripa metronoma in 7 mA med najhitrejšo hitrostjo utripov, čeprav lahko ta niha, odvisno od določenih UJT. 24-voltna baterija bo nudila odlične storitve s tem zmanjšanim trenutnim praznjenjem. Elektrolitski kondenzator C1 je ocenjen na 50 V. Upori R1 in R3 so 1/2 vata, potenciometra R2 in R4 pa sta žičnata.

9) Tonski sistem signalizacije

Spodnja shema, ki je prikazana spodaj, omogoča ločevanje neodvisnega zvočnega signala iz vsakega od navedenih kanalov. Ti kanali lahko vključujejo edinstvena vrata v stavbi, različne mize na delovnem mestu, različne prostore v hiši ali katera koli druga območja, kjer je mogoče delati s tipkami.

Mesto, ki lahko signalizira zvok, je mogoče prepoznati po njegovi določeni frekvenci tona. Toda to je mogoče izvedljivo le, če je uporabljeno manjše število kanalov in so tonske frekvence znatno narazen (na primer 400 Hz in 1000 Hz), tako da jih lahko zlahka prepoznamo v ušesu.

Vezje spet temelji na preprostem konceptu sprostitvenega oscilatorja z uporabo enojnega tranzistorja tipa 2N2646 za generiranje zvočne note in prenos zvočnika. Frekvenca tona je določena s kondenzatorjem C1 in enim od 10 k žičnih loncev (R1 do Rn). Takoj ko je potenciometer nastavljen na 10k ohmov, je frekvenca približno 259 Hz, ko je lonec nastavljen na 1k, frekvenca je približno 2591 Hz.

Oscilator je povezan z zvočnikom prek izhodnega transformatorja T1, majhne 125: 3,2 ohmske enote s primarno stransko pipo, ki ni povezana. Vezje deluje približno 9 mA od 15 V napajanja.

10) LED utripalka

Zelo preprost LED-utripalec ali utripajoči LED lahko zgradimo z običajnim vezjem sprostitvenega oscilatorja, ki temelji na UJT, kot je prikazano spodaj.

Delo LED utripalka je zelo osnovno. Stopnjo utripanja določajo elementi R1, C2. Ko se napaja, se kondenzator C2 počasi začne polniti prek upora R1.

Takoj, ko nivo napetosti na kondenzatorju preseže prag vžiga UJT, se ta sproži in močno vklopi LED. Kondenzator C2 se zdaj začne prazniti skozi LED, dokler potencial čez Cr ne pade pod zadrževalni prag UJT, ki se izklopi in izklopi LED. Ta cikel se ponavlja, kar povzroči, da LED utripa izmenično.

Za stopnjo svetlosti LED odloča R2, katerega vrednost bi lahko izračunali po naslednji formuli:

R2 = Napajanje V - LED naprej / V / LED tok

12 - 3,3 / .02 = 435 ohmov, zato se zdi, da je 470 ohmov pravilna vrednost za predlagano zasnovo.