tài liệu điện tử cơ bản chương 5a

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
TS. NGUYỄN LINH NAM


Chương 5:

UJT và mạch ứng dụng


Chương 5:
UJT và Mạch ứng dụng
5.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
5.2. ĐẶC TUYẾN VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT
5.3. MẠCH ỨNG DỤNG


Mục tiêu của chương:
- Trình bày được cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý

hoạt động, các tham số cơ bản và vẽ được
đặc tuyến của UJT
- Giải thích và tính toán được các mạch điện
tử ứng dụng cơ bản dùng UJT
- Áp dụng được các kiến thức về UJT trong
thực tế

UJT-Unijunction Transistor
(Transistor đơn nối)

Cấu tạo và ký hiệu

UJT loại n

UJT loại p


Sơ đồ tương đương
UJT loại n

UJT loại p

IB

R bb  R B1  R B2
D

E
IE

IE

IB


Sơ đồ phân cực và nguyên lý hoạt động
UJT loại n

η: hệ số nội tải của UJT

R B1
VA 
VBB  ηVBB
R B1  R B2

Nguyên lý

VE  VD  VA Diode tắt, UJT tắt (chỉ có dòng phân cực ngược IEO rất nhỏ đi qua
VE  VP  VD  VA Diode dẫn VP điện thế đỉnh (2/3VBB),

VE  VV

dòng IE tăng mạnh, hạt dẫn trong cực nền B1 tăng mạnh
→ RB1 giảm → VA giảm → VE giảm
(vùng điện trở âm)
dòng IE tăng theo VE (vùng bão hòa)


Đặc tuyến
Vùng ngắt (Cut off)
UJT ngưng dẫn
Vùng điện trở âm (Negative Resistance
Region)
dòng IE tăng (IP→IV) nhưng áp VE giảm
(VP→VV)
khi IE tăng đến IV, số lượng hạt
dẫn đạt đến trạng thái bão hòa.

Muốn tăng IE phải tăng VE
Vùng điện trở dương-Vùng bảo
hòa(Saturation Region)
IE tăng theo VE


Các tham số kỹ thuật của UJT
Điện trở liên nền:
RBB=RB1 + RB2 (4kΩ ~ 12kΩ, phụ thuộc vào nhiệt độ )
Hệ số nội tải UJT:
η=RB1/RBB (0.45 ~ 0.82, phụ thuộc vào vật liệu )

Điện thế đỉnh (điện thế ngưỡng dẫn):
VP=VD+ηVBB (UJT chuyển từ OFF→ON)
Dòng đỉnh (dòng kích khởi):
IP~A
Điện thế thung lũng (điện thế ngắt):
VV~2V: chuyển từ vùng dẫn→bảo hòa
Dòng thung lũng:
IV


Mạch ứng dụng
Mạch tạo xung răng cưa
Vcc

Khi mới cấp nguồn: VE nhỏ →diode tắt → UJT tắt
VB1=0,VB2=VCC

Tụ C nạp: VCC → VR → C → mass

VR

VE

R2
B2

UJT
B1

C
R1

VC = VE tăng và tiến đến VCC
VE → VP (t1): diode dẫn → UJT dẫn
dòng IE tăng mạnh
→ xung dương tại VB1
xung âm tại VB2
Tụ C xã: VC → UJT → R1 → mass
dòng IE giảm
→VB1 giảm dần về 0
VB2 tăng dần lên VCC
VE → VV (t2): diode tắt → UJT tắt

VCC= VB1 + VB2

τ  VR.C

Lặp lại quá trình tụ C nạp
VB1=0,VB2=VCC

τ  R 1.C


Xác định chu kỳ

 1 

T  VR.C.ln 
1 η 

thông thương t1>>t2


Mạch tạo xung răng cưa
Vcc

Khi mới cấp nguồn: VE nhỏ →diode tắt → UJT tắt
VB1=0,VB2=VCC
R2

VR

B2

VE

UJT
B1

D

R1
C

R3

Tụ C nạp: VCC → VR → Diode→C → mass
VE = VD + VC →tăng
VE → VP (t1): diode dẫn → UJT dẫn
dòng IE tăng mạnh
→ xung dương tại VB1
xung âm tại VB2
Tụ C xã: VC → R3 → mass
τ
VE = VD + VC →giảm
→VB1 giảm dần về 0
VB2 tăng dần lên VCC
VE → VV (t2): diode tắt → UJT tắt

VCC= VB1 + VB2

Lặp lại quá trình tụ C nạp
VB1 = 0
VB2 = VCC

τ  VR.C

 R 3 .C

Xác định chu kỳ

 1 

T  VR.C.ln 
1 η 

thông thương t1>>t2


Điều kiện để UJT hoạt động ở chế độ điện trở âm trong
mạch dao động tạo xung

IP < IE < IV
Chọn VR sao cho

VCC  VP
VCC  VV
 VR 
IP
IV
Có giá trị VR→xác định chu kỳ

 1 

T  VR.C.ln 
1 η 

Vcc

Bài tập 1: Cho mạch tạo
xung dùng UJT như hình vẽ:
a. Giải thích nguyên lý
hoạt động của mạch
b. Vẽ dạng điện áp trên tụ
C và trên cực B1 của UJT
c. Biết: C = 0.1μF, biến
trở chỉnh ở giá trị VR =
220kΩ, hệ số nội hạt η = 0.6.
Hãy tính tần số dao động của
mạch?

VR

R2
B2

UJT
B1
C
R1


Bài tập 2: Cho mạch tạo
xung dung UJT như hình vẽ.
Biết IP = 30μA ; Vp = 7V , IV

= 5mA; VV = 1.2V, hệ số nội
hạt η = 0.6; VCC = 12V.
a. Giải thích nguyên lý
hoạt động của mạch.
b. Hãy xác định giá trị của
VR sao cho UJT hoạt động
trong vùng điện trở âm (IP < IE
< I V)
c. Tính tần số dao động
của mạch với giá trị R chọn ở
câu b và biết C = 0.1μF

Vcc

VR

R2
B2

UJT
B1
C
R1


Bài tập về nhà 1:
Cho mạch tạo xung dùng
UJT như hình vẽ
a. Giải thích nguyên
lý hoạt động của mạch

b. Vẽ dạng điện áp
trên tụ C và trên cực B1
của UJT
c. Biết: C = 0.05 μF,
biến trở chỉnh ở giá trị
VR = 50kΩ, hệ số nội hạt
η = 0.6. Hãy tính tần số
dao động của mạch?

Vcc

R2

VR

B2

UJT
B1

D

R1
C

R3


Bài tập về nhà 2: Cho
mạch tạo xung dung UJT

như hình vẽ. Biết IP = 30μA
; Vp = 8V , IV = 5mA; VV =
1.2V, hệ số nội hạt η = 0.6;
VCC = 15V, C = 0.1μF
a. Giải thích nguyên lý
hoạt động của mạch.
b. Hãy xác định giá trị
của VR sao cho UJT hoạt
động trong vùng điện trở
âm. (IP < IE < IV)
c. Tính tần số dao động
của mạch với giá trị VR
chọn ở câu b và bỏ qua giá
trị điện trở trên diode.

Vcc

R2

VR

B2

UJT
B1

D

R1
C

R3