tài liệu điện tử cơ bản chương 5a

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐIỆN TỬ CƠ BẢN TS NGUYỄN LINH NAM Chương 5: UJT mạch ứng dụng Chương 5: UJT Mạch ứng dụng 5.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 5.2 ĐẶC TUYẾN VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT 5.3 MẠCH ỨNG DỤNG Mục tiêu chương: - Trình bày cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý hoạt động, tham số vẽ đặc tuyến UJT - Giải thích tính tốn mạch điện tử ứng dụng dùng UJT - Áp dụng kiến thức UJT thực tế UJT-Unijunction Transistor (Transistor đơn nối) Cấu tạo ký hiệu UJT loại n UJT loại p Sơ đồ tương đương UJT loại n UJT loại p IB R bb  R B1  R B2 D E IE IE IB Sơ đồ phân cực nguyên lý hoạt động UJT loại n η: hệ số nội tải UJT R B1 VA  VBB  ηVBB R B1  R B2 Nguyên lý VE  VD  VA Diode tắt, UJT tắt (chỉ có dòng phân cực ngược IEO nhỏ qua VE  VP  VD  VA Diode dẫn VP điện đỉnh (2/3VBB), VE  VV dòng IE tăng mạnh, hạt dẫn cực B1 tăng mạnh → RB1 giảm → VA giảm → VE giảm (vùng điện trở âm) dòng IE tăng theo VE (vùng bão hòa) Đặc tuyến Vùng ngắt (Cut off) UJT ngưng dẫn Vùng điện trở âm (Negative Resistance Region) dòng IE tăng (IP→IV) áp VE giảm (VP→VV) IE tăng đến IV, số lượng hạt dẫn đạt đến trạng thái bão hòa Muốn tăng IE phải tăng VE Vùng điện trở dương-Vùng bảo hòa(Saturation Region) IE tăng theo VE Các tham số kỹ thuật UJT Điện trở liên nền: RBB=RB1 + RB2 (4kΩ ~ 12kΩ, phụ thuộc vào nhiệt độ ) Hệ số nội tải UJT: η=RB1/RBB (0.45 ~ 0.82, phụ thuộc vào vật liệu ) Điện đỉnh (điện ngưỡng dẫn): VP=VD+ηVBB (UJT chuyển từ OFF→ON) Dòng đỉnh (dòng kích khởi): IP~A Điện thung lũng (điện ngắt): VV~2V: chuyển từ vùng dẫn→bảo hòa Dòng thung lũng: IV Mạch ứng dụng Mạch tạo xung cưa Vcc Khi cấp nguồn: VE nhỏ →diode tắt → UJT tắt VB1=0,VB2=VCC Tụ C nạp: VCC → VR → C → mass VR VE R2 B2 UJT B1 C R1 VC = VE tăng tiến đến VCC VE → VP (t1): diode dẫn → UJT dẫn dòng IE tăng mạnh → xung dương VB1 xung âm VB2 Tụ C xã: VC → UJT → R1 → mass dòng IE giảm →VB1 giảm dần VB2 tăng dần lên VCC VE → VV (t2): diode tắt → UJT tắt VCC= VB1 + VB2 τ  VR.C Lặp lại trình tụ C nạp VB1=0,VB2=VCC τ  R 1.C Xác định chu kỳ    T  VR.C.ln  1 η  thông thương t1>>t2 Mạch tạo xung cưa Vcc Khi cấp nguồn: VE nhỏ →diode tắt → UJT tắt VB1=0,VB2=VCC R2 VR B2 VE UJT B1 D R1 C R3 Tụ C nạp: VCC → VR → Diode→C → mass VE = VD + VC →tăng VE → VP (t1): diode dẫn → UJT dẫn dòng IE tăng mạnh → xung dương VB1 xung âm VB2 Tụ C xã: VC → R3 → mass τ VE = VD + VC →giảm →VB1 giảm dần VB2 tăng dần lên VCC VE → VV (t2): diode tắt → UJT tắt VCC= VB1 + VB2 Lặp lại trình tụ C nạp VB1 = VB2 = VCC τ  VR.C  R C Xác định chu kỳ    T  VR.C.ln  1 η  thông thương t1>>t2 Điều kiện để UJT hoạt động chế độ điện trở âm mạch dao động tạo xung IP < IE < IV Chọn VR cho VCC  VP VCC  VV  VR  IP IV Có giá trị VR→xác định chu kỳ    T  VR.C.ln  1 η  Vcc Bài tập 1: Cho mạch tạo xung dùng UJT hình vẽ: a Giải thích nguyên lý hoạt động mạch b Vẽ dạng điện áp tụ C cực B1 UJT c Biết: C = 0.1μF, biến trở chỉnh giá trị VR = 220kΩ, hệ số nội hạt η = 0.6 Hãy tính tần số dao động mạch? VR R2 B2 UJT B1 C R1 Bài tập 2: Cho mạch tạo xung dung UJT hình vẽ Biết IP = 30μA ; Vp = 7V , IV = 5mA; VV = 1.2V, hệ số nội hạt η = 0.6; VCC = 12V a Giải thích nguyên lý hoạt động mạch b Hãy xác định giá trị VR cho UJT hoạt động vùng điện trở âm (IP < IE < I V) c Tính tần số dao động mạch với giá trị R chọn câu b biết C = 0.1μF Vcc VR R2 B2 UJT B1 C R1 Bài tập nhà 1: Cho mạch tạo xung dùng UJT hình vẽ a Giải thích nguyên lý hoạt động mạch b Vẽ dạng điện áp tụ C cực B1 UJT c Biết: C = 0.05 μF, biến trở chỉnh giá trị VR = 50kΩ, hệ số nội hạt η = 0.6 Hãy tính tần số dao động mạch? Vcc R2 VR B2 UJT B1 D R1 C R3 Bài tập nhà 2: Cho mạch tạo xung dung UJT hình vẽ Biết IP = 30μA ; Vp = 8V , IV = 5mA; VV = 1.2V, hệ số nội hạt η = 0.6; VCC = 15V, C = 0.1μF a Giải thích nguyên lý hoạt động mạch b Hãy xác định giá trị VR cho UJT hoạt động vùng điện trở âm (IP < IE < IV) c Tính tần số dao động mạch với giá trị VR chọn câu b bỏ qua giá trị điện trở diode Vcc R2 VR B2 UJT B1 D R1 C R3 ... tham số kỹ thuật UJT Điện trở liên nền: RBB=RB1 + RB2 (4kΩ ~ 12kΩ, phụ thuộc vào nhiệt độ ) Hệ số nội tải UJT: η=RB1/RBB (0.45 ~ 0.82, phụ thuộc vào vật liệu ) Điện đỉnh (điện ngưỡng dẫn): VP=VD+ηVBB.. .Chương 5: UJT mạch ứng dụng Chương 5: UJT Mạch ứng dụng 5.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 5.2 ĐẶC TUYẾN VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT 5.3 MẠCH ỨNG DỤNG Mục tiêu chương: - Trình bày... IEO nhỏ qua VE  VP  VD  VA Diode dẫn VP điện đỉnh (2/3VBB), VE  VV dòng IE tăng mạnh, hạt dẫn cực B1 tăng mạnh → RB1 giảm → VA giảm → VE giảm (vùng điện trở âm) dòng IE tăng theo VE (vùng bão