Transistor de Unijunção (UJT)
O UJT (Uni Junction Transistor) ou TUJ significa Transistor Transistor de Unijunção , é um dispositivo dispositivo semicondutor que apresenta apenas uma única junção PN. As suas aplicações são diferentes daquelas que são normalmente dadas para outros o utros tipos de Transistores. O UJT não é usado em amplificação, mas sim em oscilação sincronizada. É por isso que este este componente é muito usado em controle de potencia, em estroboscopia e em muitas aplicações onde haja a necessidade de oscilações sincronizadas. Controle de potencia: serve para controlar a velocidade de um motor ou a temperatura de um elemento de aquecimento. Estroboscopia: consiste num dispositivo óptico que permite estudar e registar o movimento contínuo ou periódico de elevada velocidade de um corpo, com o objetivo de o fazer parecer estacionário(Luz de boates). Estrutura Interna O UJT é constituído de uma barra de silício do tipo t ipo N, fracamente dopado, com uma junção P. Possuindo Possuindo três terminais, o emissor (E) ligado ao ao cristal P, e as bases (B1 e B2) ligadas às extremidades do material N que levemente dopado o que implica numa elevada resistência.
Entre as Bases não existe uma junção para a corrente atravessar, entre estes dois pontos temos uma resistência pura, ou seja ,uma resistência ôhmica. Esta resistência que pode ser constatada com multímetro em qualquer sentido de circulação da corrente ou aplicação das pontas de prova tem um valor típico entre 4000 ohms e 15000 ohms. Esta resistência é chamada de “resistência interbases” e é abr eviada abr eviada pela sigla RBB.
Funcionamento
Na pratica, para fazer funcionar o transistor uni junção aplicamos uma tensão positiva a base 2 e ligamos a base 1 à terra, de modo q entre elas circule uma pequena corrente determinada apenas pela resistência ôhmica entre os dois pontos considerados.
A região do Emissor, entretanto, fica numa posição especifica em relação ao material que temos do lado do material N, certa tensão intermediaria entre o positivo aplicado e zero volt. A própria junção se comporta como se tivéssemos um diodo ligado a um divisor de tensão
A junção entre RB1 e RB2 onde esta ligado o diodo representa a posição da junção semicondutora em relação ao material N. A divisão de valores entre estas duas resistências RB1 e RB2 fixa uma importante característica do UJT, que é chamada Relação Intrínseca e que é abreviada por η(letra grega ETA). Assim, se a divisão de resistências do material for exatamente ao meio, ou seja, RB1 for igual a RB2, a relação intrínseca será de 0,5. Se na divisão, o valor total da resistência interbases RB1 fique com 70% e Rb2 com 30%, a relação intrínseca será de 0,7. Para um Transistor de unijunção comum (2N2646) teremos relações intrínsecas típicas entre 0,5 e 0,8. Isso significa que se aplicarmos uma tensão positiva no emissor do Transistor unijunção de modo a fazer com que ocorra a condução de corrente por este elemento, será preciso “vencer” dois obstáculos. O primeiro é a própria junção do diodo que existe no local,
que nada mais do que a junção entre o emissor e o elemento onde estão ligadas as bases para vencer esta junção precisamos de 0,6V aproximadamente, já que o material é o silício. O segundo obstáculo é a tensão que existe no ponto em que está ligado ao diodo, ou seja, a união entre RB2 e RB1. A tensão neste esta justamente determinada pela relação intrínseca. Assim, se aplicarmos 10V ao transistor, e sua relação intrínseca for de o,6, isso significa que precisaremos de 0,6x10= 6V da relação intrínseca e mais 0,6 da junção para vencer os obstáculos e tornar o transistor condutor. Precisamos então 6,6V para que isso ocorra. Quando aplicamos uma tensão crescente (partindo do zero volt no emissor), quando chega no ponto de condução, ela não ocorrerá de maneira suave, mas sim de uma maneira inesperada, o transistor repentinamente tem sua resistência reduzida entre o emissor e a Base 1, podendo conduzir assim uma corrente muito intensa. Esta resistência que pode ter valores entre 4000 ohms ate 15000 ohms ou mais, repentinamente cai para um valor que pode ser tão baixo de alguns ohms. Pode-se dizer que o transistor de unijunção se comporta como um interruptor acionado por tensão. No ponto de disparo, sua resistência cai acentuadamente caracterizando assim uma curva em que temos uma resistência negativa. Este comportamento torna o transistor unijunção ideal para ser usado num tipo especial de oscilador, o conhecido oscilador de relaxação. Oscilador de Relaxação
Os componentes R e C formam o circuito de tempo que vai determinar a frequência de operação do oscilador. R1 e R2 polarizam as bases do transistor unijunção, determinando seu ponto de disparo, ou seja as características do sinal gerado. Quando alimentamos este circuito oscilador de relação, o capacitor C começa a carregar através do resistor R, de modo que a tensão nas suas armaduras aumenta de valor ate ser atingido o ponto em que p transistor de Unijunção “comuta” (VP= η X VBB + 0,7) , (Vp=Tensão de disparo e Ip=Corrente de disparo).
Neste instante, a resistência entre o emissor e a base 1 que era praticamente infinita, não havendo circulação alguma de corrente, se reduz a um valor muito baixo colocando em curto as armaduras do capacitor, que então se descarrega parcialmente e antes de chegar a zero a tensão nas suas armaduras, o transistor unijunção “desliga” (Vv= Tensão de fim de disparo e
Iv= Corrente de fim de disparo) e novamente encontramos uma resistência muito alta entre o emissor e a base 1. A partir deste momento, novamente o capacitor carrega-se através de R ate que o ponto de disparo seja atingida outra vez e uma nova descarga ocorra. O processo de carga e descarga do capacitor com o transistor unijunção ligando e desligando continua indefinidamente, enquanto houver alimentação para o circ uito. Neste circuito, encontramos três formas de onda que podem ser aproveitadas nas aplicações praticas.
No capacitor, encontramos a curva suave da carga e acentuada da descarga que caracteriza a forma de onda “dente de serra”. Observe que a carga é exponencial bastante curvada.
Na base 1 encontramos pulsos de grande intensidade e curta duração que correspondem a descarga do capacitor. Na base 2 encontramos pulsos negativos de curta duração que correspondem à queda de tensão no circuito. Dada a redução da resistência emissor-base1 quando do disparo do dispositivo. O transistor unijunção como oscilador nesta configuração, é um dispositivo relativamente lento de modo que sua frequência máxima de operação não vai além de algumas dezenas de quilohertz. Como o resistor pode atingir valores muito altos no circuito RC, este circuito se presta para a construção de osciladores muito lentos ou temporizadores. Uma característica muito importante do oscilador de relaxação com este tipo de transistor é que sua frequência depende muito pouco da tensão de alimentação. Assim, uma variação de tensão de 10% na alimentação não causa um desvio maior que 1% na frequência de operação. Outra característica importante é que o resistor em serie com o capacitor pode admitir tão baixos valores com 5Kohms ate um máximo de mais de 1Mohms. Isso significa que, usando um potenciômetro no circuito, podemos variar a frequência numa faixa de valores de 200 para 1.
TRANSISTOR DE UNIJUNÇÃO PROGAMÁVEL (PUT) O PUT (Programable Unijunction Transistor ou transistor de unijunção programável) é um dispositivo de quatro camadas, semelhante ao SCR. A diferença é que no PUT, o terminal de gatilho situa-se na região N, próxima ao anodo.
Apesar de sua semelhança física com o SCR, o PUT é chamado transistor de unijunção, por ser utilizado em circuitos, onde poderiam ser utili zados UJT’s convencionais. As características
elétricas do PUT e do UJT são semelhantes, mas a tensão de disparo do PUT é programável. Ale disso, o PUT é mais rápido e mais sensível do que o UJT. O PUT é chamado de programável, pois, enquanto no UJT o parâmetro h (divisor resistivo) é uma característica construtiva, no PUT ele é fixado por resistores externos.
