Что такое униполярный транзистор?

Униполярный переходной транзистор (UJT) представляет собой трехполюсный полупроводниковый прибор, имеющий характеристику отрицательного сопротивления. В отличие от традиционного биполярного транзистора (BJT), в котором для проводимости используются как электроны, так и дырки, UJT использует только один тип носителя заряда. (либо электроны, либо дырки) для его работы.

Вот разбивка UJT:

Структура:

* Излучатель (E): Сильно легированный контакт небольшой площади на одной стороне устройства.

* База 1 (B1): Слегка легированный контакт большой площади на одной стороне устройства.

* База 2 (B2): Слегка легированный контакт большой площади на противоположной стороне устройства.

Принцип работы:

Работа UJT основана на собственном коэффициенте зазора (η). , который является важнейшим параметром, определяемым геометрией устройства и уровнем легирования. η представляет собой отношение сопротивления между эмиттером и базой 2 (R_B2 ) к общему сопротивлению между базой 1 и базой 2 (R_B1 + R_B2 ).

1. Первоначально: Эмиттер смещен в обратном направлении по отношению к обеим базам. Прибор находится в «выключенном» состоянии при высоком сопротивлении между эмиттером и базой 2.

2. При напряжении эмиттера (V_E ) превышает определенное значение: Переход эмиттер-база 1 становится смещенным в прямом направлении, позволяя току течь через устройство. Этот ток создает электрическое поле, которое распространяется по области основания 1, увеличивая проводимость материала.

3. По мере увеличения тока: Сопротивление между эмиттером и базой 2 уменьшается. Это снижение сопротивления приводит к отрицательной характеристике сопротивления. , где напряжение на устройстве уменьшается по мере увеличения тока.

4. Пиковая точка: При определенном напряжении (V_P ), ток достигает максимального значения (I_P ). Эта точка называется точкой пика.

5. Вэлли-Пойнт: После пиковой точки ток начинает уменьшаться, хотя напряжение все еще увеличивается. Это связано с тем, что электрическое поле, создаваемое эмиттерным током, становится достаточно сильным, чтобы истощить область базы 1, уменьшая проводимость. Ток достигает минимального значения (I_V ) в точке впадины (V_V ).

6. Область насыщения: После точки спада UJT входит в область насыщения, где ток продолжает увеличиваться с напряжением, но характеристика отрицательного сопротивления больше не присутствует.

Приложения:

Характеристика отрицательного сопротивления UJT делает его пригодным для различных применений, в том числе:

* Осцилляторы релаксации: Они могут генерировать пилообразные сигналы и используются в схемах синхронизации и генераторах импульсов.

* Цепи запуска SCR: Их можно использовать для запуска SCR (выпрямителей с кремниевым управлением).

* Управление фазой: Их можно использовать для управления фазой сигналов переменного тока.

* Датчики температуры: Их сопротивление меняется в зависимости от температуры, что позволяет использовать датчики температуры.

* Регулирование скорости двигателя: Их можно использовать в схемах управления скоростью двигателя.

Преимущества:

* Простая структура: UJT — относительно простое в изготовлении устройство.

* Низкая стоимость: Они недороги по сравнению с другими полупроводниковыми приборами.

* Широкий спектр применения: Их можно использовать в различных приложениях.

Недостатки:

* Ограниченная мощность: Они не подходят для приложений с высокой мощностью.

* Температурная чувствительность: На их характеристики могут влиять колебания температуры.

* Ограниченная частотная характеристика: Они не подходят для высокочастотных применений.

Подводя итог, Униполярный переходной транзистор — это специализированный полупроводниковый прибор с уникальными характеристиками и применением. Его свойство отрицательного сопротивления делает его полезным в схемах синхронизации, схемах запуска и других приложениях, где требуется генерация сигналов или управление ими.