Oscilatoarele sunt circuitele electronice utilizate pentru a genera forme de undă fără a utiliza niciun semnal de intrare. Formele de undă, cum ar fi undele sinusoidale, undele cosinusului, undele triunghiulare, undele impulsurilor, etc. sunt generate folosind un circuit oscilator. Practic există două tipuri de oscilatoare electronice - oscilatoarele liniare și oscilatoarele de relaxare. Oscilatoarele liniare sunt utilizate pentru a genera formele de undă sinusoidale, în timp ce oscilatoarele de relaxare sunt utilizate pentru generarea formelor de undă non-sinusoidale. Oscilatorul de relaxare constă dintr-o buclă de feedback cu un dispozitiv de comutare, cum ar fi un tranzistor, amplificator opțional, releu, etc. În oscilatorul de relaxare UJT, UJT este utilizat ca dispozitiv de comutare.
Ce este oscilatorul de relaxare UJT?
Pentru a genera forme de undă fără a utiliza niciun semnal de intrare, folosim oscilatoare. Oscilatoarele de relaxare sunt circuitele care produc formele de undă non-sinusoidale. Aceste oscilatoare constau dintr-o buclă de feedback cu un dispozitiv de comutare, care încarcă și descarcă un condensator printr-un rezistor până când atinge valoarea prag. Aici, perioada oscilatorului depinde de constanta de timp a condensatorului. În oscilatorul de relaxare UJT, UJT este folosit ca dispozitiv de comutare care încarcă și descarcă condensatorul.
Caracteristici UJT și oscilator de relaxare
Pentru a înțelege funcționarea UJT în oscilatorul de relaxare, este important să cunoașteți caracteristicile UJT. UJT este forma scurtă pentru tranzistorul UniJunction. Este un dispozitiv cu trei terminale utilizat ca tranzistor de comutare ON-OFF. Acestea sunt construite folosind material semiconductor de tip P și N, formând o singură joncțiune PN în canalul de tip N al dispozitivului. Are caracteristici de conductivitate unidirecțională și rezistență negativă. Acționează ca un divizor de tensiune variabilă în condițiile de avarie. Aici, materialul de tip P este fuzionat în canalul de siliciu de tip N. Canalul de tip N al UJT acționează ca canalul principal de transport al curentului cu două conexiuni exterioare Base1 și Base2. Materialul de tip P formează conexiunea emițătorului.
Oscilator de relaxare UJT
În UJT terminalul emițătorului E este polarizat înainte. Aici, raportul intrinsec de stand-off indică raportul rezistiv dintre RB1 și RB2, notat cu η. Valorile η variază de la 0,5 la 0,8.
η = RB1 / (RB1 + RB2)
UJT se oprește atunci când o tensiune mică de intrare, mai mică tensiune pe RB1, este aplicată la terminalul emițătorului. Când terminalul emițătorului este aplicat cu o tensiune mai mare decât tensiunea pe RB1, dispozitivul devine părtinitor și începe să conducă.
Diagrama circuitului oscilatorului de relaxare UJT
Oscilatorul de relaxare UJT constă dintr-un circuit UJT cu emițătorul său conectat la un rezistor și un condensator. Momentul formei de undă de ieșire este determinat folosind constanta de timp RC. Tensiunea de alimentare VBB este aplicată circuitului. Condensatorul începe să se încarce prin rezistorul R1.
Oscilator de relaxare UJTTeorie
Când condensatorul se încarcă la valoarea de vârf a pragului UJT, UJT este pornit și condensatorul începe să se descarce. Condensatorul se descarcă prin rezistorul R2. Condensatorul se descarcă până când tensiunea se reduce la punctul de vale al UJT, unde UJT este oprit și condensatorul începe să se încarce din nou. Tensiunea de ieșire colectată în R2 formează forma de undă non-sinusoidală. Forma de undă de tensiune este generată atunci când UJT este în starea ON.
Inițial tensiunea pe condensatorul Vc = 0. Condensatorul începe să se încarce prin rezistorul R1, V = V0 (1- e1 / R1C). Condensatorul continuă să se încarce până când UJTis a pornit, de unde începe descărcarea prin rezistorul R2.
Acest proces de încărcare și descărcare continuă. Tensiunea pe condensator, atunci când este reprezentată pe grafic, prezintă o formă de undă de măturare. Încărcarea și descărcarea continuă a condensatorului au generat o formă de undă de măturare pe condensator. Astfel, ieșirea oscilatorului de relaxare generează forme de undă non-sinusoidale continue.
forma de undă a oscilatorului de relaxare ujt obținut pe rezistorul de descărcare generează, de asemenea, un semnal continuu cu relaxare și curent alternativ. Relaxarea este cauzată când UJT este oprit și semnalul AC este generat când UJT este pornit.
Există câțiva parametri de proiectare care trebuie luați în considerare la proiectarea acestui oscilator de relaxare. Perioada de timp a formei de undă de ieșire în funcție de constanta de timp RC este dată ca T = R2C log (1/1-η), în timp ce frecvența este reprezentată ca 1 / T. Deoarece viteza de încărcare a condensatorului depinde de valoarea rezistenței R1, valoarea rezistenței eficiente a R1 poate fi aleasă ca R1 = 104/ η VBB, VBB este tensiunea de alimentare. Valorile de descărcare ale condensatorului în funcție de valoarea rezistenței lui R2. Astfel RMax= (VBB -Vp) / Eupși RMin= (VBB - Vv) / Euv. unde Vpși eupsunt tensiunea de vârf și respectiv curentul de vârf al UJT. Vvși euvsunt tensiunea de vale și respectiv curentul de vale al UJT.
Aplicații
Aplicații pentru oscilatorul de relaxare UJT sunt
Oscilatorul de relaxare rămâne în poziție de repaus pentru o perioadă de timp și produce semnale de curent alternativ. Aceste oscilatoare produc semnale de joasă frecvență. Oscilatorul de relaxare UJT este utilizat în generatorul de funcții pentru a produce semnale de baleiere, bipuri electronice, SMPS, lumini intermitente, Oscilatoare controlate de tensiune , invertoare etc.
Avantaje și dezavantaje
Oscilator de relaxare UJT Avantaje și dezavantaje sunt
Caracteristica de rezistență negativă a UJT adaugă un avantaj Oscilatorului de relaxare UJT. UJT necesită o valoare scăzută a curentului de declanșare. Are un cost redus și este un dispozitiv de absorbție a puterii reduse. UJT are o tensiune de declanșare stabilă.
Dezavantajele Oscilatorului de Relaxare UJT sunt că acestea sunt instabile și pentru caracteristicile bune de control necesită circuite complexe.
Oscilatorul de relaxare UJT poate fi utilizat ca generator de impulsuri atunci când este utilizată tensiunea pe rezistorul de descărcare. Prin conectarea unui potențiometru în locul rezistorului de încărcare R1, pot fi obținute forme de undă din dinte de ferăstrău cu diferite intervale de frecvență pe condensator. Impulsurile cu diferite frecvențe pot fi obținute pe rezistorul de descărcare atunci când ujt relaxare experiment oscilator cu valori diferite de condensator și rezistențele R1 și R2.
Modelul matematic al relaxării oscilator este folosit în multe domenii ale științei pentru a analiza sistemele dinamice care produc oscilații neliniare. În ieșirea unui oscilator de relaxare, există doar un singur rampă care ocupă întreaga perioadă de timp. Aici tensiunea pe condensator este o undă din dinte de ferăstrău, în timp ce curentul UJT este o succesiune de impulsuri scurte. Care este tensiunea de vârf a UJT?
