 Однопереходные транзисторы | |
| Тип | активный |
|---|---|
| Изобрел | General Electric (1953) |
| Конфигурация контактов | B2, B1, эмиттер |
| Электронный символ | |
.svg) .svg) UJT символ N и P [1] | |
Однопереходный транзистор ( ДЕТ ) представляет собой три-свинец электронного полупроводниковое устройство только с одним развязкой , который действует исключительно как электрический управляемый выключатель.
UJT не используется в качестве линейного усилителя. Он используется в автономных генераторах, синхронизированных или запускаемых генераторах, а также в схемах генерации импульсов на низких и средних частотах (сотни килогерц). Он широко используется в схемах запуска кремниевых выпрямителей . В 1960-х годах низкая стоимость единицы в сочетании с его уникальными характеристиками гарантировала его использование в самых разных приложениях, таких как генераторы, генераторы импульсов, пилообразные генераторы, схемы запуска, управление фазой, схемы синхронизации и схемы измерения напряжения или тока. -регулируемые поставки. [2] Первоначальные типы однопереходных транзисторов теперь считаются устаревшими, но более поздние многослойные устройства, программируемые однопереходные транзисторы , по-прежнему широко доступны.
Типы [ править ]
Есть три типа однопереходных транзисторов:
- Первоначальный однопереходный транзистор, или UJT, представляет собой простое устройство, которое, по сути, представляет собой стержень из полупроводникового материала n-типа, в который материал p-типа был рассредоточен где-то по его длине, фиксируя параметр устройства («внутреннее отношение зазора») ). Модель 2N2646 является наиболее часто используемой версией UJT.
- Комплементарный однопереходный транзистор, или CUJT, представляет собой стержень из полупроводникового материала p-типа, в который материал n-типа был рассредоточен где-то по его длине, определяя параметр устройства . Модель 2N6114 является одной из версий CUJT.
- Программируемый однопереходный транзистор, или PUT, представляет собой многопереходное устройство, которое с двумя внешними резисторами имеет характеристики, аналогичные UJT. Он является близким родственником тиристора и, как и тиристор, состоит из четырех слоев pn. Он имеет анод и катод, подключенные к первому и последнему слою, и затвор, подключенный к одному из внутренних слоев. PUT не взаимозаменяемы напрямую с обычными UJT, но выполняют аналогичную функцию. В правильной конфигурации схемы с двумя «программирующими» резисторами для установки параметра они ведут себя как обычный UJT. Модели 2N6027, 2N6028 [3] и BRY39 являются примерами таких устройств.
Приложения [ править ]
Однопереходные транзисторные схемы были популярны в схемах электроники для любителей в 1960-х и 1970-х годах, потому что они позволяли создавать простые генераторы с использованием всего одного активного устройства. Например, они использовались для релаксации осцилляторов в стробоскопах с переменной скоростью. [4] Позже, когда интегральные схемы стали более популярными, стали более широко использоваться генераторы, такие как микросхема таймера 555 .
Помимо использования в качестве активного устройства в генераторах релаксации, одним из наиболее важных применений UJT или PUT является запуск тиристоров ( кремниевых управляемых выпрямителей (SCR), TRIAC и т. Д.). Напряжение постоянного тока может использоваться для управления схемой UJT или PUT, так что «период включения» увеличивается с увеличением управляющего напряжения постоянного тока. Это приложение важно для управления большим переменным током.
UJT также можно использовать для измерения магнитного потока. Эффект Холла модулирует напряжение на стыке PN. Это влияет на частоту релаксационных генераторов UJT. [5] Это работает только с UJT. PUT не проявляют этого явления.
Строительство [ править ]
.jpg){kind=link}
UJT имеет три вывода: эмиттер (E) и две базы (B 1 и B 2 ), поэтому его иногда называют «двухбазовым диодом». Основа образована слаболегированной пластиной кремния n-типа . На его концах закреплены два омических контакта B 1 и B 2 . Эмиттер p-типа сильно легирован; это единственное соединение PN дает устройству его имя. Сопротивление между B1 и B2, когда эмиттер разомкнут, называется межбазовым сопротивлением.. Эмиттерный переход обычно расположен ближе к базе-2 (B2), чем к базе-1 (B1), так что устройство не является симметричным, поскольку симметричный блок не обеспечивает оптимальных электрических характеристик для большинства приложений.
Если между его эмиттером и любым из его базовых выводов нет разницы потенциалов, то между B 1 и B 2 будет чрезвычайно малый ток . С другой стороны, если к его эмиттеру приложено достаточно большое напряжение относительно его базовых выводов, известное как напряжение запуска , то очень большой ток от его эмиттера присоединяется к току от B 1 к B 2 , что создает большую Выходной ток B 2 .
Символ на схематической диаграмме однопереходного транзистора представляет вывод эмиттера стрелкой, показывающей направление обычного тока, когда переход эмиттер-база проводит ток. Дополнительный UJT использует базу p-типа и эмиттер n-типа и работает так же, как базовое устройство n-типа, но с обратной полярностью напряжения.
Структура UJT аналогична структуре N-канального JFET , но материал p-типа (затвор) окружает материал N-типа (канал) в JFET, а поверхность затвора больше, чем эмиттерный переход UJT. UJT работает с прямым смещением эмиттерного перехода, тогда как JFET обычно работает с обратным смещением затворного перехода. Это устройство с отрицательным сопротивлением, управляемое током .
Работа устройства [ править ]
Устройство имеет уникальную характеристику, заключающуюся в том, что при срабатывании его эмиттерный ток регенеративно увеличивается до тех пор, пока он не будет ограничен источником питания эмиттера. Он имеет отрицательную характеристику сопротивления, поэтому его можно использовать в качестве генератора.
UJT смещен положительным напряжением между двумя базами. Это вызывает падение потенциала по длине устройства. Когда напряжение эмиттера управляется примерно на один диодное напряжение выше напряжения в точке, где находится диффузия P (эмиттер), ток начнет течь от эмиттера в базовую область. Поскольку базовая область очень слабо легирована, дополнительный ток (фактически заряжающий в базовой области) вызывает модуляцию проводимости.что снижает сопротивление части базы между эмиттерным переходом и выводом B2. Это уменьшение сопротивления означает, что эмиттерный переход более смещен в прямом направлении, и поэтому вводится еще больший ток. В целом, результатом является отрицательное сопротивление на выводе эмиттера. Это то, что делает UJT полезным, особенно в простых схемах генератора.
Изобретение [ править ]
Однопереходный транзистор был изобретен как побочный продукт исследований германиевых тетродных транзисторов в General Electric . [6] Он был запатентован в 1953 году. В промышленных масштабах производились кремниевые устройства. [7] Общий номер детали - 2N2646.
Ссылки [ править ]
- ^ https://saliterman.umn.edu/sites/saliterman.dl.umn.edu/files/general/solid_state_power_switching.pdf Стр. 12
- ^ JF Клири (редактор), General Electric Transistor Manual , General Electric, 1964 Глава 13 «Цепи однопереходных транзисторов»
- ^ 2N6027, лист данных 2N6028 от ON Semiconductor, на сайте farnell.com
- ↑ Рональд М. Бенри (октябрь 1964 г.). «Повторяющаяся вспышка, которую можно построить» . Популярная наука . 185 (4): 132–136.
- ^ Agrawal, SL; Саха, Д.П .; Свами, Р .; Сингх, Р.П. (23 апреля 1987 г.). «Цифровой магнитный датчик потока на однопереходном транзисторном зонде». Международный журнал электроники . 63 (6): 905–910. DOI : 10.1080 / 00207218708939196 .
- ^ Джек Уорд (2005). "Музей истории транзисторов Однопереходные транзисторы Suran Index GE" . SemiconductorMuseum.com . Проверено 10 апреля 2017 года .
- ^ «История General Electric - История транзисторов» . Google.com . Проверено 10 апреля 2017 года .
 | Викискладе есть медиафайлы по теме однопереходных транзисторов . |
