ก. สัญลักษณ์ UJT

        ข. โครงสร้างของ UJT

ค. วงจรสมมูลย์

ง. การไบอัส

UJT : เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่กระตุ้น (Triger) ให้กับ SCR หรือ TRIAC และยังใช้งานในวงจรผลิตความถี่ (OSC) วงจรกำเนิดสัญญาณ ฟันเลื่อย วงจรควบคุมเฟส วงจรหน่วงเวลา

 

 

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 


-การให้ BIAS B2 ให้มีศักดิ์ (+) เมื่อเทียบกับขา B1
-มีกระแส IE ไหลหรือมี (VP = VD + VA) UJT จะทำงาน
-ค่า RBB สภาพ OFF สูง ประมาณ 5K ถึง 10 KOhm ทำให้สูญเสียกำลังงานน้อย
-มีกระแสทริกต่ำมากเพียง 2-10 uA

RBB : INTERBASE RESISTANCE



RBB = RB1 + RB2 ................( 1 )


RBB ~ 5K - 10KOhm
RB1 > RB2
RB1 : VARIABLE เปลี่ยนค่าได้ 5K ถึง 50 โอห์ม
RB2 : FIXED คงที่


* RBB เปลี่ยนค่าตามอุณหภูมิ อุณหภูมิสูงขึ้น RBB เพิ่มขึ้น ประมาณ 1% / ํC
VBB = VB1 + VB2 ................( 2 )

INTRINSIC STAN-OFF RATIO
n = อิต้า (ETA)

n = RB1 / (RB1+RB2) = RB1 / (RBB ................( 3 )

IE = 0

VA = VRB1 = nVBB ................( 4 )

VA = nVBB = (RB1 x RBB) / RBB ................( 5 )

IE = 0

VP = VD + VA ................( 6 )

VP = VD +n VBB ................( 7 )


* VP เป็นแรงดันสูงสุดที่ทำให้ IE ไหล UJT ทำงาน

POWER DISSIPATION (การสูญเสียกำลังงาน)

VP = (VBB)2 / RBB ................( 8 )


คุณสมบัติ ของ UJT


วงจรทดสอบ


CHARACTERISTIC OF UJT

 

กราฟแสดงความสัมพันธ์ VE และ IE
กำหนดให้ RBB = ความต้านทานภายในของ UJT ระหว่างขา B2 - B1 (RBB = RB1 + RB2) ประมาณ 4K - 10Kohm
VBB = แรงดันตกคร่อมขา B2 และ B1
n = อัตราส่วนอินทรินซิก สแตนออฟ อยู่ระหว่าง (0.5 - 0.75)
VE - VP = เป็นแรงดันป้อนให้ขา E จนทำให้ DIODE ทำงาน (VP = VD + VA)
VD = เป็นแรงดันตกคร่อม DIODE ประมาณ 0.35 - 0.7 V ใน UJT
IE = กระแสที่ขา E ของ UJT มีไม่เกิน 50 mA PEAK ประมาณ 2A
IE0 = ค่ากระแสไบอัสกลับที่ขา E จาก B2 ไป E โดย B1 เปิดวงจร
VV = เป็นแรงดันต่ำสุด (VOLLAY POINT) ระหว่างขา E กับ B1
IV = คือค่ากระแสที่ไหลในขณะที่แรงดันขา E มีค่า VV (4 - 6 mA) min ---->
IP = คือค่ากระแสที่ขา E ในขณะแรงดันมีค่า VP (0.4 - 5 uA)

การนำ UJT ไปใช้งาน


วงจร RELAXATION

R3 : LOAD

[R3 ~ 0.28 RBB / nVBB] -------> ปกนิไม่นิยมต่อ R3 ซี่งทำให้ I ไหลน้อยลง
CURRENT LIMITER


[R3 ~ 0.015 VBB RBBn]
R3 ~ 0.7 VRBB / nVBB] : R3 << R3

หาค่า R1 จากกราฟ

[VR1 + VE = VBB]
IR1 x R1 = VBB - VE

R1(max) = (VBB - VE) / IR1


(VBB - VP) / IP
Rmax < (VBB - VP) / IP ...............( * )

AT THE VOLLAY POINT IE = IV AND VE = VV
VBB = IR1R1 + VE ---------------- (1)

VBB = IVR1 + VV ---------------- (2)

[R1(min) = (VBB - VV) / IV] ---------------- ( * )

R1(min) > (VBB - VV) / IV ---------------- ( * )


VBB - VP) / IP > R1 > VBB - VV) / IV ---------------- ( * )


VP = VD + [{(RB1 / R2) VBB} / (RBB + R2)] ---------------- ( * )

VP ~ VD +n VBB ---------------- ( * )

V0 ขณะ UJT "OFF" (หาแรงดันจากการแบ่งแรงดัน DEVIDER)

V0 ขณะ UJT "ON"
[V0(max) = VR2 = (R2 x VA) / (RRB1 + R2) ]
V0(max) = [R2 x (VP - VD)] / (RRB1 + R2) ---------------- ( * )


รูปคลื่นแรงดันของวงจร

R2(max)<= VGK(min) / IBB ---------------- ( * )


ถ้า R2 มีค่ามากไป แรงดันตกคร่อมจะทำให้ SCR "ON" ตลอดเวลา เพราะฉะนั้น ต้องต่ำกว่า VGK(min)
จาก RBB >> (R2 + R3) ; เมื่อ UJT "ON" RBB ลดลง IBB จะเพิ่มขึ้น

เพราะฉะนั้น

R2(max) ~ [ VGK(min) x RBB] / VBB ---------------- ( * )


EXAMPLE

IF VBB = 25 V , VGK(min) = 0.3 V , n = 0.6 , RBB = 4 KOhm จงหา R2(max) , R3
SOLOTION


[R2(max) ~ [ VGK(min) x RBB] / VBB]
[R2(max) ~ (0.3V x 4K) / 25V = 48 Ohm

R3 ~ 028 RBB / nVBB = (0.28 x 4K) / (0.6 x 25) = 74.6 Ohm

การหาค่า ความถี่ในวงจร RELAXATION OSC

จากรูปคลื่น C สามารถกำหนดได้ดังนี้

VC (CHARGE)
= VV + [(VBB - VV)(1 - et/RC)]
= VV + [(VBB - VV) -(VBB - VV)et/RC]
= VBB - (VBB - VV)et/RC
เมื่อ VC = VP , t = t1

และ [VP = VBB - (VBB - VV)et/RC]

หรือ [(VP - VBB) / (VBB - VV) = -et/RC

และ [et/RC = (VBB - (VP) / (VBB - VV)]

ทำให้ e หมดไปโดยการใช้ loge หรือ ln


logee-t/RC = loge[(VBB - (VP) / (VBB - VV)]
[-t1/R.C] = loge[(VBB - (VP) / (VBB - VV)]


ทำ ( - ) ให้หมดไป
t1 = RC ln[(VBB - (VV) / (VBB - VP)] ---------------- ( 1 )


เวลาระหว่าง t1 ---> t2

VC(discharge) = VPe-t/RC
VC = VPe-t/(RB1+RB2)C

ให้ t1 เทียบเป็น t = 0


(VC = VV) , ให้ (t = t2)
VV = VPe-t2/(RB1+RB2)C
VV / VPe = e-t2/(RB1+RB2)C
e-t2/(RB1+RB2)C = VV / VPe


เพราะฉนั้น ทำ e ให้หมดไปโดยใช้ loge

logee-t2/(RB1+RB2)C = logeVV / VP
-t2 = (RB1+RB2) .C ln(VV / VP)


ทำ ( - ) ให้หมดไป กลับเศษ ln เป็นส่วน


t2= (RB1+RB2) .C ln(VP / VV) ...............( 2 )

จาก
T = t1 + t2

และ
FOSC = 1/T = 1/t1 + t2 .............( * )

ถ้าให้

t1 >> t2 เพราะฉนั้น T ประมาณ t1
T = RC ln[(VBB - VV) / (VBB - VP)]

เมื่อ

VBB >> VV
T = RC ln[VBB / (VBB - VP)]

หารด้วย VBB

T = RC ln{ 1 / [1 - (VP / VBB)]}

จาก n = VP / VBB

เพราะฉนั้น


T ~ RC ln[1 / (1 - VBB)] ..............( 3 )

หรือ

f ~ 1 / { RC ln[ 1 / (1 - n)]} ................( 4 )

หมายเหตุ


คาบเวลา

T = RC ln[ 1 / (1 - n)] ................( 1 )

หรือ

T = 2.3 RC log10[1 / (1 - n)] ................( 2 )

ถ้า n = 0.63 จะได้ ln[1 / (1 - n)] ~ 1

T ~ RC ................( 3 )

สำหรับ UJT # 2N2646 , # 2N2647

R3 ~ 10,000 / nVBB ................( 4 )

สำหรับ UJT # 2N489 , # 2N1671A , # 2N2160

R3 ~ [0.4 RBB / n VBB] + { [1 - n) . R2] / n } ................( 5 )

ถ้ามี R3 หาค่า R2 ไปทริก SCR ได้จาก

[R2 / (R3 + RBB + R2)] x VBB <= VGT(min) ................( 6 )

การวัด UJT


ตั้งโอห์มมิเตอร์ R x 100 วัดสองขาของ UJT คู่ใดคู่หนึ่ง

ปรากฎว่า วัดกลับไปกลับมาขึ้นทั้งสองครั้ง

ตัวอย่าง

ขา (2 - 3) เป็นขา B2 หรือ B1 ขาที่เหลือจะเป็นขา E

นำสายมิเตอร์สีดำ (ไฟ +) จับขา 1 ขา E เป็นหลัก เพื่อหาขา B2 กับ B1 (Forward Bias)
(ขา E กับ B2) ความต้านทานจะน้อยกว่าขา B1
(ขา E กับ B1) ความต้านทานจะมากกว่าขา B2
ถ้าใช้สายมิเตอร์สีแดง (ไฟ -) วัดขา E กับ B2 , B1 ลักษณะ Reverse Bias เข็มจะไม่ขึ้น เหมือนกับการวัด DIODE ถ้าเข็มขึ้น แสดงว่า UJT ลีค เสีย
ถ้าวัดทุกขาของ UJT ไม่ขึ้นเลยแสดงว่า UJT เสีย

จากhttp://elec.chandra.ac.th/tipntrick/index.html