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- 2. CARACTERISTICAS • También llamado transistor mono unión o un unión. • Este es un dispositivo de conmutación del tipo ruptura • Sus características lo hacen muy útil en muchos circuitos industriales, incluyendo temporizadores, osciladores, generadores de onda, y mas importante en circuitos de control de compuerta para SCR´s y Triacs • Consta de 3 capas con 3 terminales como emisor(E), base 1 (B1) y base 2 (B2)
- 3. ESTRUCTURA FISICA Esta constituido por 2 regiones contaminadas con tres terminales externos: 2 bases y 1 emisor. El emisor esta fuertemente dopado con impurezas P y la región N débilmente dopado con impurezas N. por ello la resistencia entre las 2 bases, RBB o resistencia interbases es elevada entre (5 a 10KΩ estando el emisor abierto)
- 4. CIRCUITO EQUIVALENTE El modelo equivalente representado en la siguiente figura esta constituido por un diodo que excita la unión de 2 resistencias internas RB1, RB2 que verifican RBB=RB1 +RB2 Cuando el diodo de tensión en R1(V1) se puede expresar como: Resistencia entre Bases 21 BBBB rrr BBBB BB B BB BB B VV r r V rr r V 1 21 1 1
- 5. Ejemplo1 En el circuito de la figura la IB2=1.66mA cuando IE=0 si el VEB es incrementado a 7.5 v y el UJT se dispara, por lo que VEE es ajustado a 10 v Calcular: a) 𝑟𝐵𝐵=? b) η=?, Vp=? Asumiendo que el VD=0.5v c) 𝑟𝐵1 =? 𝑟𝐵2 =? d) 𝐼 𝐸 =? 𝑠𝑖 𝑉𝐸𝐸 = 10𝑣 𝑦 𝑅 𝐸 = 2𝐾 DATOS IB2 0.00166A IE 0A VEB 7.5V VEE 10V RE 2000Ω VD 0.5V VBB 10V VP=VEB 7.5V
- 6. SOLUCION a) Resistencia en la Base rBB=? 2B BB BB I V r RBB 6024.10Ω b)Relación intrínsica η=? Y el Voltaje Pico Vp=? BBDP VVV Vp 7.5v c)Calcular 𝑟𝐵1 𝑦 𝑟𝐵2 BB DP V VV η 0.7 BBB rr 1 rB1 4216.87Ω 12 BBBB rrr rB2 1807.23Ω d) Calcular 𝐼 𝐸 =? 𝑠𝑖 𝑉𝐸𝐸 = 10𝑉 𝑦 𝑅 𝐸 = 2𝐾 E EE E R V I IE 0.005A
- 7. OperaciónBásicadelUJTcomoosciladorderelajación • El circuito sirve para generar señales para dispositivos de control de potencia como Tiristores o Triacs • El Capacitor se carga hasta llegar al voltaje de disparo del transistor UJT cuando esto sucede este se descarga a través de la unión E.B1 • El capacitor se descarga hasta que llega a un voltaje que se llama de Valle (Vv) que es aproximadamente de 2.5 v • Con este voltaje el UJT se apaga (deja de conducir entre E y B1) y el capacitor inicia su carga otra vez Considerando 0TR 0VV 1 1 lnEECRT 1 1 ln 11 EECR T f
- 8. Donde el Valor mínimo de 𝑅 𝐸 V VBB E I VV R min Y El valor máximo de 𝑅 𝐸 P PBB E I VV R max max min 1 T f 1 1 lnmaxmax EE CRT min max 1 T f 1 1 lnminmin EE CRT
- 9. EJEMPLO De acuerdo al circuito encontrar los valores de la RE min y max ; fmin,max si VBB=10v DATOS CE 0.0000001F rBB 7000Ω Ip 0.000001A η 0.6 Iv 0.006A Vv 0V VBB 10V VD 0.5V V VBB E I VV R min Remin 1666.67Ω P PBB E I VV R max Remax 3500000Ω 1 1 lnmaxmax EE CRT Tmax 0.321Seg fmin 3.1182Hz 1 1 lnminmin EE CRT Tmin 0.000153Seg min max 1 T f fmax 6548.14Hz
- 10. MEDICIONESY ESTABILIZACIONDE TEMPERATURAPARA ELUJT La forma mas simple para medir las características tales como 𝜂, 𝑉𝑃, 𝑉𝑉, 𝐼𝑟, 𝐼 𝑃es construir un oscilador y medir las formas de onda del capacitor. Ejemplo.- Diseñar un oscilador UJT que operen T=5ms(f=200Hz) con un 𝑉𝐵𝐵 = 10𝑣 DATOS T 0.005S f 200Hz VBB 10V Vv 1.5V Vp 7.5V REmax 3000000Ω REmin 2000Ω REprom 50000Ω VD 0.5v Empíricamente se toma un valor promedio de REmax y Remin por lo cual de acuerdo a la grafica este valor es RE=50KΩ
- 11. SOLUCION fR C E E 1 BB DP V VV minE VBB V R VV I maxE PBB P R VV I CE 0.0000001F η 0.7 Iv 0.00425A Ip 0.000000833 A
- 12. DEPENDENCIADETEMPERATURADELAFRECUENCIADEL OSCILADORENUNUJT Si cambia la temperatura del UJT cambian 𝑟𝐵𝐵, 𝜂, 𝑉𝐷, 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑜 𝑡𝑎𝑛𝑡𝑜 𝑉𝑃, 𝑦 𝑙𝑎 𝑓 Se ha experimentado que añadiendo una resistencia de carbon ordinaria con un coeficiente de temperatura positivo (Si la temperatura aumenta y la Resistencia aumenta) en serie con B2 puede estabilizar el Vp contra cambios de Temperatura
- 14. DeterminacióndelVoltajedePedestaldeB1 • Durante el estado de apagado del UJT ,VBB se divide entre RT, rBB y RL estableciendo un pequeño voltaje de CD a través de RL • Este voltaje forma un pedestal desde donde Vo se incrementa al dispararse el UJT. • El voltaje de pedestal necesita ser mucho menor que el voltaje requerido para disparar un SCR o un TRIAC. • Por esta razón RL necesita estar restringido a un pequeño valor, de tal manera que si incrementamos RL para incrementar Vop, necesitamos checar que el voltaje de pedestal no sea demasiado alto para nuestras necesidades.
- 15. EJEMPLO Si rBB es de 7K de la figura Calcular a)El voltaje de pedestal VB1 b)El voltaje de B2 a tierra en estado de apagado c)IB2 en estado de apagado DATOS RE 50000Ω CE 0.0000001F VBB 10V RT 730Ω RL 50Ω VD 0.5V rBB 7000Ω BB TBBL L B V RrR R V 1 BB TBBL LBB B V RrR Rr V 2 TBBL BB B RrR V I 2 VB1 VB2 IB2
- 17. EJEMPLO Del circuito de la figura Calcular a)RE=? Si I=2uA b)T=? f=? DATOS VD 0.5V Ip 0.0000001A η 0.65 IV 0.004A Vv 2V I 0.000002A VDserie 1.8V VBB 20V Ce 0.000001F N 3 I N RE )6.0)(1( I CVV T EVP T f 1 𝑉𝑃 = 𝑉𝐷 + 𝜂𝑉𝐵𝐵−𝑉 𝐷𝐼𝑂𝐷𝑂 𝑆𝐸𝑅𝐼𝐸
- 18. OSCILADORCONUJT CONVv=0 Ejemplo Si Vp=20v encontrar la frecuencia del oscilador E Z R V I mA K v I 2.0 25 5 mSeg mA f I CV T EP 1 2.0 )01.0)(20( mST f 1 11 Hzf 1000
- 19. CIRCUITODEDISPAROPARASCRPORMEDIODECONTROL ELECTRONICODELUJT 𝑉 = 𝑉𝑒𝑏 + 𝐼𝑒 𝑅 𝑒 Si: 𝑉𝑒𝑏 ≈ 0, 𝐼 𝑏 ≅ 0 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑜 𝑡𝑎𝑛𝑡𝑜 𝐼𝑒 ≅ 𝐼𝑐 𝑉 ≅ 𝐼𝑐 𝑅 𝑒 𝐶 = 𝑄 𝑉 𝑄 = 𝐼 𝐶 𝑡 𝑉𝐶 = 𝑄 𝐶 = 𝐼 𝐶 𝑡 𝐶 = 𝑉𝐶 𝑅 𝑒 𝐶 𝛼 = 𝑤𝑡 = 2𝜋𝑓𝑡 𝑡 = 𝛼 2𝜋𝑓 Disparo cuando 𝑉𝐶 ≅ 𝜂𝑉1 𝑠𝑖 𝑉𝑐=0 𝛼 = 2𝜋𝑓𝑅 𝐸 𝐶𝜂𝑉1 𝑉 𝐸 𝐷 = 𝐸 𝐶𝐷 = 𝐸 𝑚 2𝜋 1 + 𝐶𝑜𝑠( 2𝜋𝑓𝑅 𝐸 𝐶𝜂 𝑉 )
- 20. EJEMPLO De acuerdo al esquema anterior con los siguientes datos el Angulo de disparo en radianes así como el voltaje promedio Calcular: a)𝛼 =? 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑛𝑒𝑠 b) 𝐸 𝐶𝐷 =? Datos: 𝑉1 = 20𝑣 𝑓 = 60𝐻𝑧 𝑅 𝐸 = 3.3𝐾Ω 𝐶 = 0.1𝜇𝑓 𝜂 = 0.633 𝐸 = 120𝑉 𝑉 = 1𝑣 𝐸 𝐶𝐷 = 120√2 2𝜋 1 + 𝐶𝑜𝑠( 2𝜋(60)(3.3𝑘)(0.1𝜇𝑓)(0.633) 1𝑣 𝐸 𝐶𝐷 = 26.75𝑉 𝛼 = 2𝜋(60)(3.3𝐾)(0.1𝜇𝐹)(0.633)(20) 1𝑉 𝛼 = 1.57𝑟𝑎𝑑.