Едноспоен транзистор

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето
Едноспоен транзистор
Unijunction transistors.jpg
Едноспојни транзистори
Типактивен
ПронаоѓачЏенерал електрик (1953)
Распоред на контактитеB2, B1, емитер
Ел. симбол
UJT N symbol (case).svg UJT P symbol (case).svg

Едноспоен транзистор (англиски: Unijunction Transistor, UJT) – триконтактен електронски полуспроводнички елемент со само еден спој кој работи исклучиво како електрично контролиран прекинувач.

Едноспојниот транзистор не се користи како линеарен засилувач. Се користи во слободни осцилатори, синхронизирани осцилатори и во импулсни генератори на ниски и умерени фреквенции (стотици килохерци). Има широка употреба во активирачки кола за полуспроводнички управувани исправувачи. Ниската цена, во комбинација со единствената карактеристика, му обезбедува употреба во голем број апликации како осцилатори, импулсни генератори, пилести генератори, временски кола и напонско или струјно регулирани напојувања..[1] Оригиналните видови едноспојни транзистори се сметаат за застарени, но поновиот повеќеслоен уред, програмибилниот едноспоен транзистор, сè уште е во употреба.

Видови[уреди | уреди извор]

Графикон на карактеристичната крива на едноспоен транзистор, напонот емитер-база1 е функција од емитерската струја, прикажувајќи струјно контролираниот негативен отпор.

Постојат три вида едноспојни транзистори:

  1. оригиналниот едноспоен транзистор е едноставен уред кој главно е парче n-тип полуспроводен материјал во кој е дифузно вметнат p-тип материјал по неговата должина. Моделот 2N2646 е најкористената верзија на едноспоен транзистор.
  2. комплементарниот едноспоен транзистор е парче p-тип полуспроводен материјал во кој е дифузно вметнат n-тип материјал по неговата должина. Моделот 2N6114 е една верзија на овој вид едноспоен транзистор.
  3. програмибилен едноспоен транзистор е повеќеспоен уред кој, со два надворешни отпорници, дава слични карактеристики како едноспојниот транзистор. Тој е близок роднина на тиристорот и како и тиристорот се состои од четири p-n слоја. Има анода и катода поврзани на првиот и последниот слој и решетка (гејт) поврзана на еден од внатрешните слоеви. Програмибилниот едноспоен транзистор не директна замена за конвенционалниот едноспоен транзистор, но извршува слична функција. 2N6027, 2N6028[2] и BRY39 се примери за овој уред.

Примена[уреди | уреди извор]

Кола со едноспојни транзистори биле популарни во хоби електрониката во 1960-тите и 1970-тите години, бидејќи овозможувале да се направат осцилатори користејќи само еден активен уред. На пример, биле користени за релаксациски осцилатори.[3] Подоцна, со зголемувањето на популарноста на интегрираните кола, повеќе се користеле осцилаторите како „555 timer IC“.

Една од најважните примени на конвенционалниот или програмибилниот едноспоен транзистор како активен уред е да управува со тиристорите. Еднонасочниот напон може да се користи за контрола на конвенционалниот или програмибилниот едноспоен транзистор така што периодот „вклучен“ се зголемува со пораст на еднонасочниот напон. Оваа примена е важна за контрола на големи наизменични струи.

Едноспојните транзистори исто така може да се користат за мерење на магнетниот флукс. Холовиот ефект го модулира напонот на p-n спојот. Ова влијае на фреквенцијата на релаксациските осцилатори со едноспојни транзистори.[4] Ова функционира само со конвенционални едноспојни транзистори. Програмибилните едноспојни транзистори ја немаат оваа карактеристика.

Конструкција[уреди | уреди извор]

Структура на p-тип едноспоен транзистор

Едноспојниот транзистор има три терминали: емитер (Е) и две бази (B1 и B2), па понекогаш е познат и како „двобазна диода“. Базата е формирана од лесно допирано n-тип парче силициум. Два омски контакти B1 и B2 се врзани на неговите краеви. Емитерот е од p-тип и силно допиран. Овој еден p-n спој му го дава името на уредот. Отпорот меѓу B1 и B2 кога емитерот е во отворено коло се нарекува „меѓубазен отпор“. Емитерскиот спој вообичаено се наоѓа поблиску до базата 2, така што уредот не е симетричен, бидејќи симетрична единица не обезбедува оптимални електрични карактеристики за повеќето апликации.

Доколку не постои потенцијална разлика меѓу неговиот емитер и кој било од неговите базни контакти, постои екстремно мала струја од B1 кон B2. Од друга страна, доколку соодветно висок напон во однос на неговите базни контакти, познат како „активирачки напон“, се доведе на неговиот емитер, тогаш многу голема струја се придодава на струјата од B1 кон B2, и се добива поголема излезна струја на B2.

Шематскиот симбол за едноспоен транзистор го претставува емитер со стрелка која ја покажува насоката на конвенционалната струја кога спојот емитер-база спроведува струја. Комплементарниот едноспоен транзистор користи p-тип база и n-тип емитер, и функционира исто како и уред со n-тип база, но сите поларитети на напоните се обратни.

Структурата на едноспојниот транзистор е слична со N-канален JFET, но p-тип (решетка) материјал го обвива N-тип (канал) материјал во JFET, и површината на решетката е поголема во однос на спојот на емитерот кај едноспојниот транзистор. Едноспојниот транзистор функционира кога емитерскиот спој е нормално поларизиран, додека JFET нормално функционира со обратно поларизиран спој на решетката. Тој е уред со струјно контролиран негативен отпор.

Функционирање[уреди | уреди извор]

Уредот има единствена карактеристика дека кога е активиран, неговата емитерска струја регенеративно се зголемува сè додека не е ограничена од емитерското напојување. Тој има карактеристика на негативен отпор и следствено може да се користи како осцилатор.

Едноспојниот транзистор е поларизиран со позитивен напон меѓу двете бази. Ова предизвикува пад на потенцијалот по должината на уредот. Кога емитерскиот напон се доведе приближно на еден диоден напон над точката на P дифузија (емитер), струјата почнува да тече од емитерот во областа на базата. Бидејќи базната област е многу лесно допирана, додатната струја (полнежите во базната област) предизвикува кондуктивна модулација која го намалува отпорот за делот на базата меѓу емитерскиот спој и контактот B2. Ова намалува на отпорот значи дека емитерскиот спој е повеќе поларизиран и се инјектира поголема струја. Севкупно, ефектот е негативен отпор на емитерскиот крај (терминал). Ова е тоа што го прави едноспојниот транзистор корисен, особено во едноставните осцилаторни кола.

Пронаоѓање[уреди | уреди извор]

Едноспојниот транзистор бил измислен како спореден производ при истражувањето на германиумови тетродни транзистори во Џенерал електрик. [5] Бил патентиран во 1953 година. Комерцијално биле произведувани силициумови уреди.[6]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. J. F. Cleary (ed.), General Electric Transistor Manual, General Electric, 1964 Chapter 13 "Unijunction Transistor Circuits"
  2. 2N6027, 2N6028 data sheet by ON Semiconductor, at farnell.com
  3. Ronald M. Benrey (октомври 1964 г). A Repeating Flash You Can Build. „Popular Science“ том  185 (4): 132–136. https://books.google.com/books?id=1yUDAAAAMBAJ&pg=PA132. 
  4. Agrawal, S. L.; Saha, D. P.; Swami, R.; Singh, R. P. (23 април 1987 г). Digital magnetic fluxmeter using unijunction transistor probe. „International Journal of Electronics“ том  63 (6). doi:10.1080/00207218708939196. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00207218708939196#preview. посет. 24 септември 2011 г. 
  5. Jack Ward (2005). „Transistor Museum Oral History Suran Index GE Unijunction Transistors“. SemiconductorMuseum.com. конс. April 10, 2017. 
  6. „General Electric History - Transistor History“. Google.com. конс. April 10, 2017. 

Надворешни врски[уреди | уреди извор]