ما هو مذبذب الاسترخاء UJT - مخطط الدائرة والتطبيقات

جرب أداة القضاء على المشاكل





المذبذبات هي الدوائر الإلكترونية المستخدمة لتوليد أشكال الموجة دون استخدام أي إشارة دخل. يتم إنشاء الأشكال الموجية مثل الموجات الجيبية وموجات جيب التمام والموجات المثلثة وموجات النبض وما إلى ذلك باستخدام دائرة المذبذب. يوجد في الأساس نوعان من المذبذبات الإلكترونية - المذبذبات الخطية ومذبذبات الاسترخاء. تُستخدم المذبذبات الخطية لتوليد الأشكال الموجية الجيبية بينما تستخدم مذبذبات الاسترخاء لتوليد الأشكال الموجية غير الجيبية. يتكون مذبذب الاسترخاء من حلقة تغذية مرتدة مع جهاز تبديل مثل الترانزستور ، والمضخم التشغيلي ، والمرحل ، وما إلى ذلك .. يقوم بشحن وتفريغ المكثف بشكل متكرر من خلال المقاوم. في UJT Relaxation Oscillator ، يتم استخدام UJT كجهاز تبديل.

ما هو مذبذب الاسترخاء UJT؟

لإنشاء أشكال موجية دون استخدام أي إشارة دخل ، نستخدم المذبذبات. مذبذبات الاسترخاء هي الدوائر التي تنتج الأشكال الموجية غير الجيبية. تتكون هذه المذبذبات من حلقة تغذية مرتدة مع جهاز تبديل ، يقوم بشحن وتفريغ مكثف من خلال المقاوم حتى يصل إلى قيمة العتبة. هنا ، تعتمد فترة المذبذب على ثابت الوقت للمكثف. في UJT Relaxation Oscillator ، يتم استخدام UJT كجهاز تبديل يقوم بشحن وتفريغ المكثف.




خصائص UJT ومذبذب الاسترخاء

لفهم عمل UJT في مذبذب الاسترخاء ، من المهم معرفة خصائص UJT. UJT هو الشكل المختصر للترانزستور أحادي الجاذبية. إنه جهاز ثلاثي الأطراف يستخدم كترانزستور تبديل ON-OFF. تم تصنيعها باستخدام مادة أشباه الموصلات من النوع P و N ، مما يشكل تقاطع PN واحدًا في القناة من النوع N للجهاز. لها موصلية أحادية الاتجاه وخصائص مقاومة سلبية. يعمل كمقسم جهد متغير أثناء ظروف الانهيار. هنا ، يتم دمج المادة من النوع P في قناة السيليكون من النوع N. تعمل قناة N-Type الخاصة بـ UJT كقناة رئيسية حاملة للتيار مع وصلتين خارجيتين Base1 و Base2. تشكل المادة P-type اتصال الباعث.

مذبذب الاسترخاء UJT

مذبذب الاسترخاء UJT



في UJT يكون طرف الباعث E متحيزًا للأمام. هنا ، تشير نسبة المواجهة الجوهرية إلى نسبة المقاومة RB1 إلى RB2 ، والتي يُرمز إليها بـ η. تتراوح قيم η من 0.5 إلى 0.8.

η = RB1 / (RB1 + RB2)

يتم إيقاف تشغيل UJT عند تطبيق جهد إدخال صغير ، أقل الجهد عبر RB1 ، على طرف الباعث. عندما يتم تطبيق طرف الباعث بجهد أكبر من الجهد عبر RB1 ، يصبح الجهاز متحيزًا للأمام ويبدأ في التوصيل.


مخطط دائرة مذبذب الاسترخاء UJT

يتكون UJT Relaxation Oscillator من دائرة UJT مع باعثها المتصل بمقاوم ومكثف. يتم تحديد توقيت شكل الموجة الناتج باستخدام ثابت وقت RC. يتم تطبيق جهد الإمداد VBB على الدائرة. يبدأ المكثف بالشحن من خلال المقاوم R1.

مذبذب الاسترخاء UJTنظرية

عندما يشحن المكثف إلى قيمة ذروة عتبة UJT ، يتم تشغيل UJT ويبدأ المكثف في التفريغ. يتم تفريغ المكثف من خلال المقاوم R2. يتم تفريغ المكثف حتى ينخفض ​​الجهد إلى نقطة وادي UJT ، حيث يتم إيقاف تشغيل UJT ويبدأ المكثف في الشحن مرة أخرى. يشكل الجهد الناتج الذي تم جمعه عبر R2 شكل الموجة غير الجيبية. يتم إنشاء شكل موجة الجهد عندما يكون UJT في حالة التشغيل.

في البداية الجهد عبر المكثف Vc = 0. يبدأ المكثف بالشحن من خلال المقاوم R1 ، V = V0 (1- e1 / ص1ج). يستمر المكثف في الشحن حتى يتم تشغيل UJTis ، حيث يبدأ في التفريغ من خلال المقاوم R2.

تستمر عملية الشحن والتفريغ هذه. يظهر الجهد عبر المكثف عند رسمه على الرسم البياني شكل موجة اكتساح. أدى الشحن والتفريغ المستمر للمكثف إلى توليد شكل موجة اكتساح عبر المكثف. وبالتالي ، فإن ناتج مذبذب الاسترخاء يولد أشكال موجية غير جيبية مستمرة.

ujt الاسترخاء مذبذب الموجي التي يتم الحصول عليها عبر المقاوم التفريغ يولد أيضًا إشارة استرخاء مستمرة وإشارة تيار متردد. يحدث الاسترخاء عند إيقاف تشغيل UJT ويتم إنشاء إشارة التيار المتردد عندما يكون UJT في وضع التشغيل.

هناك بعض معايير التصميم التي يجب مراعاتها أثناء تصميم مذبذب الاسترخاء هذا. يتم إعطاء الفترة الزمنية لشكل الموجة الناتج اعتمادًا على الوقت الثابت RC على أنه T = R2C log (1/1-η) بينما يتم تمثيل التردد على أنه 1 / T. نظرًا لأن سرعة شحن المكثف تعتمد على قيمة المقاومة R1 ، يمكن اختيار قيمة المقاومة الفعالة لـ R1 على أنها R1 = 104/ η VBB ، VBB هو جهد الإمداد. تعتمد قيم تفريغ المكثف على قيمة المقاومة R2. وهكذا Rالأعلى= (VBB -Vص)/أناصو ردقيقة= (VBB - V.الخامس)/ أناالخامس. حيث V.صو اناصهي ذروة الجهد وذروة التيار UJT على التوالي. الخامسالخامسو اناالخامسهي جهد الوادي وتيار الوادي لـ UJT على التوالي.

التطبيقات

ال تطبيقات مذبذب الاسترخاء UJT نكون

يظل مذبذب الاسترخاء في وضع السكون لبعض الوقت وينتج إشارات تيار متردد. تنتج هذه المذبذبات إشارات منخفضة التردد. يستخدم UJT Relaxation Oscillator في مولد الوظائف لإنتاج إشارات المسح ، والصافرات الإلكترونية ، و SMPS ، والأضواء الوامضة ، مذبذبات التحكم في الجهد ، محولات ، إلخ.

المميزات والعيوب

ال مذبذب الاسترخاء UJT المميزات والعيوب نكون

تضيف خاصية المقاومة السلبية لـ UJT ميزة إلى مذبذب الاسترخاء UJT. يتطلب UJT قيمة منخفضة لتحريك التيار. إنها منخفضة التكلفة وجهاز امتصاص منخفض الطاقة. UJT لديه جهد تشغيل ثابت.

عيوب مذبذب الاسترخاء UJT هي أنها غير مستقرة ولأن ميزات التحكم الجيدة تتطلب دوائر معقدة.

يمكن استخدام مذبذب الاسترخاء UJT كمولد نبض عند استخدام الجهد عبر المقاوم التفريغ. من خلال توصيل أ مقياس فرق الجهد في مكان مقاوم الشحن R1 ، يمكن الحصول على أشكال موجة أسنان المنشار ذات نطاقات تردد مختلفة عبر المكثف. يمكن الحصول على نبضات ذات نطاق تردد مختلف عبر مقاوم التفريغ عندما تجربة مذبذب الاسترخاء ujt بقيم مختلفة من مكثف والمقاومات R1 و R2.

النموذج الرياضي للاسترخاء مذبذب يستخدم في العديد من مجالات العلوم لتحليل الأنظمة الديناميكية التي تنتج التذبذبات غير الخطية. في إخراج مذبذب الاسترخاء ، يوجد واحد فقط المنحدر التي تستغرق كامل الفترة الزمنية. هنا الجهد عبر المكثف عبارة عن موجة مسننة بينما التيار يمر UJT هي سلسلة من النبضات القصيرة. ما هي ذروة الجهد UJT؟