10 circuits de transistors à unijonction simples (UJT) expliqués

10 circuits de transistors à unijonction simples (UJT) expliqués

Dans le post précédent, nous avons appris en détail sur comment fonctionne un transistor unijonction , dans cet article, nous discuterons de quelques circuits d'application intéressants utilisant cet appareil étonnant appelé UJT.



Les exemples de circuits d'application utilisant UJT qui sont expliqués dans l'article sont:

  1. Un générateur de pulsion
  2. Générateur en dents de scie
  3. Multivibrateur gratuit
  4. Multivibrateur monostable
  5. Oscillateur à usage général
  6. Oscillateur à cristal simple
  7. Détecteur de force RF de l'émetteur
  8. Métronome
  9. Sonnette pour 4 entrées
  10. Clignotant LED

1) Générateur d'impulsions à onde carrée

La première conception ci-dessous montre un simple circuit générateur d'impulsions composé d'un oscillateur UJT (tel que 2N2420, Q1) et d'un silicium transistor de sortie bipolaire (comme BC547, Q2).





La tension de sortie UJT, obtenue sur la résistance de 47 ohms R3, fait basculer le transistor bipolaire entre un couple de seuils: saturation et coupure, générant des impulsions de sortie à sommet horizontal.

En fonction du temps d'arrêt (t) de l'impulsion, la forme d'onde de sortie peut être parfois des impulsions rectangulaires étroites ou (comme indiqué sur les bornes de sortie sur la figure 7-2) une onde carrée. L'amplitude maximale du signal de sortie peut aller jusqu'au niveau d'alimentation, soit +15 volts.



La fréquence, ou fréquence de cyclage, est déterminée par l'ajustement d'une résistance de pot de 50 k et la valeur de condensateur de C1. Lorsque la résistance est maximale avec R1 + R2 = 51,6 k et avec C1 = 0,5 µF, la fréquence f est = 47,2 Hz et le temps d'arrêt (t) = 21,2 ms.

Lorsque le réglage de la résistance est au minimum, probablement avec seulement R1 à 1,6 k, la fréquence sera, f = 1522 Hz et t = 0,66 ms.

Pour obtenir des gammes de fréquences supplémentaires, R1, R2 ou C1 ou chacune d'entre elles peut être modifiée et la fréquence calculée à l'aide de la formule suivante:

t = 0,821 (R1 + R2) C1

Où t est en secondes, R1 et R2 en ohms, et Cl en farads, et f = 1 / t

Le circuit fonctionne avec seulement 20 mA de la source 15 Vdc, bien que cette plage puisse être différente pour différents UJT et bipolaires. Le couplage de sortie en courant continu peut être vu schématiquement, mais le couplage en courant alternatif pourrait être configuré en plaçant un condensateur C2 dans le conducteur de sortie haute, comme le montre l'image en pointillés.

La capacité de cette unité doit être approximativement entre 0,1 µF et 1 µF, la magnitude la plus efficace peut être celle qui entraîne une distorsion minimale de la forme d'onde de sortie, lorsque le générateur est exécuté à travers un système de charge idéal spécifique.

2) Générateur précis en dents de scie

Un générateur de base en dents de scie avec des pointes pointues est avantageux dans un certain nombre d'applications impliquées dans le chronométrage, la synchronisation, le balayage, etc. Les UJT produisent ce type de formes d'onde en utilisant des circuits simples et bon marché. Le schéma ci-dessous montre l'un de ces circuits qui, même s'il ne s'agit pas d'un équipement de précision, fournira un résultat décent dans les laboratoires de petite gamme de prix.

Ce circuit est avant tout un oscillateur à relaxation, avec des sorties extraites de l'émetteur et des deux bases. Le 2N2646 UJT est raccordé au circuit oscillateur typique pour ces types d'unités.

La fréquence, ou taux de répétition, est déterminée à partir de la configuration du potentiomètre de contrôle de fréquence, R2. Chaque fois que ce pot est défini à son niveau de résistance le plus élevé, la somme de la résistance série avec le condensateur de synchronisation C1 devient le total de la résistance du pot et de la résistance de limitation, R1 (qui est de 54,6 k).

Cela provoque une fréquence d'environ 219 Hz. Si R2 est défini à sa valeur minimale, la résistance résultante représente essentiellement la valeur de la résistance R1, soit 5,6 k, produisant une fréquence d'environ 2175 Hz. Des plages de fréquences et des seuils d'accord supplémentaires pourraient être mis en œuvre simplement en modifiant les valeurs R1, R2, Cl, ou peuvent être les trois ensemble.

Une sortie à pointes positives peut être acquise en provenance de la base 1 de l'UJT, tandis qu'une sortie à pointes négatives via la base 2 et une forme d'onde en dents de scie positive à travers l'émetteur UJT.

Bien que le couplage de sortie en courant continu soit révélé sur la figure 7-3, le couplage en courant alternatif pourrait être déterminé en appliquant des condensateurs C2, C3 et C4 dans les bornes de sortie, comme démontré à travers la zone en pointillés.

Ces capacités seront probablement comprises entre 0,1 et 10 µF, la valeur déterminée étant basée sur la capacité la plus élevée qui peut être abordée par un dispositif de charge spécifié sans déformer la forme d'onde de sortie. Le circuit fonctionne en utilisant environ 1,4 mA via l'alimentation 9 volts CC. Chacune des résistances est évaluée à 1/2 watt.

3) Multivlbrator gratuit

Le circuit UJT prouvé dans le diagramme ci-dessous ressemble aux circuits d'oscillateur à relaxation expliqués dans les quelques segments précédents, à part que ses constantes RC se trouvent être sélectionnées pour fournir une sortie quasi carrée similaire à celle d'un transistorisé standard. multivibrateur astable .

Le transistor unijonction de type 2N2646 fonctionne bien à l'intérieur de cette configuration indiquée. Il existe essentiellement deux signaux de sortie: une impulsion négative à la base UJT 2 et une impulsion positive à la base 1.

L'amplitude maximale en circuit ouvert de chacun de ces signaux est d'environ 0,56 volt, mais cela pourrait différer un peu en fonction des UJT spécifiques. Le potentiomètre 10 k, R2, doit être tourné pour acquérir une forme d'onde de sortie à inclinaison parfaite ou à sommet horizontal.

Cette commande de potentiomètre a également un impact sur la plage de fréquence ou sur le cycle de service. Avec les amplitudes présentées ici pour R1, R2 et C1, la fréquence est d'environ 5 kHz pour un pic à sommet plat. Pour les autres plages de fréquences, vous pouvez ajuster les valeurs R1 ou C1 en conséquence et utiliser la formule suivante pour les calculs:

f = 1 / 0,821 RC

où f est en Hz, R en ohms et C en farads. Le circuit consomme environ 2 mA de la source d'alimentation 6 V cc. Toutes les résistances fixes peuvent être évaluées à 1/2 watts.

4) Multivibrateur One-Shot

En se référant au circuit suivant, nous trouvons une configuration d'un monostable ou multivibrateur monostable . Un transistor unijonction numéro 2N2420 et un BJT en silicium 2N2712 (ou BC547) peuvent être vus assemblés pour générer une impulsion de sortie solitaire et d'amplitude fixe pour chaque déclenchement unique à la borne d'entrée du circuit.

Dans cette conception particulière, le condensateur C1 est chargé par le diviseur de tension établi par R2, R3 et la résistance base-émetteur du transistor Q2, provoquant son côté Q2 négatif et son côté Q1 positif.

Ce diviseur résistif fournit en outre à l'émetteur Q1 une tension positive légèrement inférieure à la tension de crête du 2N2420 (voir le point 2 du schéma).

Au début, Q2 est à l'état activé, ce qui provoque une chute de tension aux bornes de la résistance R4, diminuant considérablement la tension aux bornes de sortie à 0. Lorsqu'une impulsion négative de 20 V est donnée aux bornes d'entrée, Q1 'se déclenche', provoquant un chute instantanée de tension à zéro du côté émetteur de C1, qui à son tour polarise le négatif de base Q2. Pour cette raison, Q1 est coupé et la tension du collecteur Q1 augmente rapidement jusqu'à +20 volts (notez l'impulsion indiquée aux bornes de sortie dans le diagramme).

La tension continue à être autour de ce niveau pendant un intervalle t, équivalent au temps de décharge du condensateur C1 via la résistance R3. La sortie retombe ensuite à zéro et le circuit se met en position d'attente jusqu'à ce que l'impulsion suivante soit appliquée.

L'intervalle de temps t, et en conséquence la largeur d'impulsion (temps) de l'impulsion de sortie, reposent sur le réglage de la commande de largeur d'impulsion avec R3. Conformément aux valeurs indiquées de R3 et C1, la plage d'intervalle de temps peut être comprise entre 2 µs et 0,1 ms.

Supposons que R3 englobe la plage de résistance comprise entre 100 et 5000 ohms. Des plages de retard supplémentaires pourraient être fixées en modifiant de manière appropriée les valeurs de C1, R3 ou les deux et en utilisant la formule: t = R3C1 où t est en secondes, R3 en ohms et C1 en farads.

Le circuit fonctionne en utilisant environ 11 mA via l'alimentation 22,5 V cc. Cependant, cela pourrait être susceptible de changer dans une certaine mesure en fonction des UJT et des types bipolaires. Toutes les résistances fixes sont de 1/2 watt.

5) Oscillateur de relaxation

Un oscillateur à relaxation simple offre de nombreuses applications largement reconnues par la plupart des amateurs d'électronique. Le transistor unijonction est un composant actif remarquablement résistant et fiable applicable dans ce type d'oscillateurs. Le schéma ci-dessous présente le circuit oscillateur de relaxation UJT fondamental, fonctionnant avec un dispositif UJT de type 2N2646.

La sortie est en fait une onde en dents de scie quelque peu incurvée constituée d'une amplitude de crête correspondant à peu près à la tension d'alimentation (qui est ici de 22,5 V). Dans cette conception, le courant traversant la source continue via la résistance R1 charge le condensateur C1. En conséquence, une différence de potentiel VEE s'accumule régulièrement à travers C1.

Au moment où ce potentiel atteint la tension de crête du 2N2646 (voir le point 2 sur la figure 7-1 B), l'UJT se met en marche et «se déclenche». Cela décharge immédiatement le condensateur, éteignant à nouveau l'UJT. Cela amène le condensateur à relancer le processus de recharge et le cycle continue simplement à se répéter.

En raison de cette charge et décharge du condensateur, l'UJT s'allume et s'éteint avec une fréquence établie à travers les valeurs de R1 et C1 (avec les valeurs indiquées dans le diagramme, la fréquence est d'environ f = 312 Hz). Pour obtenir une autre fréquence, utilisez la formule: f = 1 / (0,821 R1 C1)

où f est en Hz, R1 en ohms et C1 en farads. UNE potentiomètre avec une résistance appropriée pourrait être utilisé à la place de la résistance fixe, R1. Cela permettra à l'utilisateur d'obtenir une sortie de fréquence réglable en continu.

Toutes les résistances sont de 1/2 watt. Les condensateurs C1 et C2 peuvent être évalués à 10 V ou 16 V de préférence un tantale. Le circuit consomme environ 6 mA de la plage d'alimentation indiquée.

6) générateur de fréquence spot

La configuration suivante indique un 100 kHz Oscillateur à cristal circuit qui pourrait être utilisé dans n'importe quelle méthode standard comme une fréquence standard alternative ou un générateur de fréquence ponctuelle.

Cette conception produit une onde de sortie déformée qui peut être très appropriée dans un standard de fréquence afin que vous puissiez garantir des harmoniques solides chargées avec le spectre RF.

Le fonctionnement conjoint du transistor unijonction et du générateur d'harmoniques à diode 1N914 génère la forme d'onde déformée prévue. Dans cette configuration, un petit condensateur variable de 100 pF, C1, permet d'ajuster un peu la fréquence du cristal de 100 kHz, pour fournir une harmonique accrue, par exemple 5 MHz, à zéro battement avec un signal de fréquence standard WWV / WWVH. .

Le signal de sortie est produit sur la self rf 1 mH (RFC1) qui est censée avoir une résistance CC inférieure. Ce signal est donné à la diode 1N914 (D1) qui est polarisée en courant continu au moyen de R3 et R4 pour atteindre une partie non linéaire maximale de sa caractéristique de conduction directe, afin de déformer en outre la forme d'onde de sortie de l'UJT.

Lors de l'utilisation de cet oscillateur, le potentiomètre de forme d'onde variable, R3, est fixé pour obtenir la transmission la plus puissante avec l'harmonique proposée de 100 kHz. La résistance R3 agit simplement comme un limiteur de courant pour arrêter l'application directe de l'alimentation 9 volts à travers la diode.

L'oscillateur consomme environ 2,5 mA de l'alimentation 9 Vcc, mais cela pourrait changer relativement en fonction des UJT spécifiques. Le condensateur C1 doit être de type air midget, les autres condensateurs restants sont du mica ou du mica argenté. Toutes les résistances fixes sont évaluées à 1 watt.

7) Détecteur RF de l'émetteur

Le Détecteur RF Le circuit illustré dans le schéma suivant peut être alimenté directement à partir des ondes RF d'un émetteur qui est mesuré. Il fournit une fréquence sonore ajustée variable dans un casque haute impédance attaché. Le niveau sonore de cette sortie sonore est déterminé par l'énergie de la RF, mais pourrait être juste suffisant même avec des émetteurs de faible puissance.

Le signal de sortie est échantillonné à travers la bobine de captage L1 rf, composée de 2 ou 3 enroulements de fil de raccordement isolé fermement ajusté à proximité de la bobine de réservoir de sortie de l'émetteur. La tension RF est convertie en courant continu via un circuit à diode shunt, composé d'un condensateur de blocage C1, d'une diode D1 et d'une résistance de filtre R1. Le courant continu redressé résultant est utilisé pour commuter le transistor unijonction dans un circuit oscillateur à relaxation. La sortie de cet oscillateur est introduite dans un casque à haute impédance attaché via le condensateur de couplage C3 et la prise de sortie J1.

La tonalité du signal captée dans les écouteurs pourrait être modifiée sur une plage décente via le pot R2. La fréquence de la tonalité sera quelque part autour de 162 Hz lorsque R2 est ajusté à 15 k. En variante, la fréquence sera d'environ 2436 Hz lorsque R2 est défini à 1 k.

Le niveau audio pourrait être manipulé en faisant tourner L1 plus près ou plus loin du réseau de réservoirs LC de l'émetteur, un point sera probablement identifié qui fournit un volume raisonnable pour l'utilisation la plus basique.

Le circuit peut être construit à l'intérieur d'un conteneur métallique compact mis à la terre. Habituellement, cela pourrait être positionné à une bonne distance de l'émetteur, lorsqu'une paire torsadée de qualité décente ou un câble coaxial flexible est utilisé et lorsque L1 est connecté à la borne inférieure de la bobine du réservoir.

Toutes les résistances fixes sont évaluées à 1/2 watt. Le condensateur C1 doit être calibré pour tolérer la tension continue la plus élevée qui pourrait être rencontrée par inadvertance dans le circuit C2 et C3, d'autre part, pourrait être n'importe quel dispositif basse tension pratique.

8) Circuit du métronome

La configuration donnée ci-dessous présente un métronome complètement électronique utilisant un transistor unijonction 2N2646. Un métronome est un petit appareil très pratique pour de nombreux artistes musicaux et d'autres qui recherchent des notes audibles régulièrement synchronisées pendant la composition musicale ou le chant.

Conduisant un haut-parleur de 21/2 pouces, ce circuit est livré avec un son décent, à volume élevé, comme un pop. Le métronome pourrait être créé assez compact, les sorties audio du haut-parleur et de la batterie sont les seuls éléments de sa plus grande taille et, comme il est alimenté par batterie, et donc entièrement portable.

Le circuit est en fait un oscillateur à relaxation de fréquence réglable qui est couplé via un transformateur au haut-parleur 4 ohms. La fréquence de battement peut varier d'environ 1 par seconde (60 par minute) à environ 10 par seconde (600 par minute) en utilisant un pot bobiné de 10 k, R2.

Le niveau de sortie sonore peut être modifié par un potentiomètre bobiné de 1 k, 5 watts, R4. Le transformateur de sortie T1 est en fait une petite unité de 125: 3,2 ohms. Le circuit tire 4 mA pour la fréquence de battement minimum du métronome et 7 mA pendant la fréquence de battement la plus rapide, bien que cela puisse fluctuer en fonction des UJT spécifiques. Une batterie 24 V offrira un excellent service avec cette consommation de courant réduite. Le condensateur électrolytique C1 est évalué à 50 V. Les résistances R1 et R3 sont de 1/2 watt et les potentiomètres R2 et R4 sont de type bobiné.

9) Système de signalisation basé sur la tonalité

Le schéma de circuit illustré ci-dessous permet d'extraire un signal audio indépendant de chacun des canaux indiqués. Ces canaux peuvent éventuellement inclure des portes uniques à l'intérieur d'un bâtiment, diverses tables dans un lieu de travail, diverses pièces d'une maison ou toute autre zone où des boutons-poussoirs pourraient être utilisés.

L'emplacement qui pourrait signaler l'audio pourrait être identifié par sa fréquence de tonalité spécifique. Mais cela n'est possible que lorsqu'un nombre inférieur de canaux est utilisé et que les fréquences de tonalité sont considérablement éloignées (par exemple, 400 Hz et 1000 Hz) afin qu'elles soient facilement distinguables par notre oreille.

Le circuit est à nouveau basé sur un concept d'oscillateur à relaxation simple, utilisant un transistor unijonction de type 2N2646 pour générer la note audio et commuter un haut-parleur. La fréquence de tonalité est définie par le condensateur C1 et l'un des pots bobinés de 10 k (R1 à Rn). Dès que le potentiomètre est réglé sur 10k ohms, la fréquence est d'environ 259 Hz lorsque le potentiomètre est réglé sur 1k, la fréquence est d'environ 2591 Hz.

L'oscillateur est connecté au haut-parleur via un transformateur de sortie T1, une minuscule unité de 125: 3,2 ohms avec prise centrale côté primaire non connectée. Le circuit fonctionne avec quelque part environ 9 mA de l'alimentation 15 V.

10) clignotant LED

Un clignotant LED ou un clignotant LED très simple peut être construit en utilisant un circuit oscillateur de relaxation basé sur UJT ordinaire, comme illustré ci-dessous.

Le fonctionnement du Clignotant LED est très basique. Le taux de clignotement est déterminé par les éléments R1, C2. Lorsque l'alimentation est appliquée, le condensateur C2 commence lentement à se charger via la résistance R1.

Dès que le niveau de tension aux bornes du condensateur dépasse le seuil de déclenchement de l'UJT, il se déclenche et allume la LED brillamment. Le condensateur C2 commence maintenant à se décharger à travers la LED, jusqu'à ce que le potentiel à travers Cr tombe en dessous du seuil de maintien de l'UJT, qui s'éteint, éteignant la LED. Ce cycle se répète, provoquant le clignotement alterné de la LED.

Le niveau de luminosité de la LED est décidé par R2, dont la valeur peut être calculée à l'aide de la formule suivante:

R2 = alimentation V - LED avant V / courant LED

12 - 3,3 / 0,02 = 435 Ohms, donc 470 ohms semble être la valeur correcte pour la conception proposée.




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