O que é um Oscilador de Relaxamento UJT - Diagrama de Circuito e Aplicações

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Os osciladores são os circuitos eletrônicos usados ​​para gerar formas de onda sem usar nenhum sinal de entrada. As formas de onda, como ondas seno, ondas cosseno, ondas triangulares, ondas de pulso, etc., são geradas usando um circuito Oscillator. Basicamente, existem dois tipos de osciladores eletrônicos - os osciladores lineares e os osciladores de relaxamento. Os osciladores lineares são usados ​​para gerar as formas de onda senoidais, enquanto os osciladores de relaxamento são usados ​​para gerar as formas de onda não senoidais. O oscilador de relaxamento consiste em um loop de feedback com um dispositivo de chaveamento, como um transistor, Op-Amp, relé, etc. que carrega e descarrega repetidamente o capacitor através de um resistor. No UJT Relaxation Oscillator, UJT é usado como o dispositivo de comutação.

O que é UJT Relaxation Oscillator?

Para gerar formas de onda sem usar nenhum sinal de entrada, usamos Osciladores. Os osciladores de relaxamento são os circuitos que produzem as formas de onda não sinusoidais. Esses osciladores consistem em um loop de feedback com um dispositivo de comutação, que carrega e descarrega um capacitor através de um resistor até atingir o valor limite. Aqui, o período do oscilador depende da constante de tempo do capacitor. No oscilador de relaxamento UJT, o UJT é usado como o dispositivo de comutação que carrega e descarrega o capacitor.




Características UJT e oscilador de relaxamento

Para entender o funcionamento do UJT no Oscilador de relaxação é importante conhecer as características do UJT. UJT é a forma abreviada de Transistor UniJunction. É um dispositivo de três terminais usado como um transistor de comutação ON-OFF. Eles são construídos com material semicondutor do tipo P e N, formando uma única junção PN no canal do tipo N do dispositivo. Possui condutividade unidirecional e características de resistência negativa. Ele atua como um divisor de tensão variável durante as condições de falha. Aqui, o material tipo P é fundido no canal de silício tipo N. O canal N-Type do UJT atua como o principal canal de transporte de corrente com duas conexões externas Base1 e Base2. O material tipo P forma a conexão do emissor.

Oscilador de relaxamento UJT

Oscilador de relaxamento UJT



Em UJT, o terminal emissor E é polarizado direto. Aqui, a razão de afastamento intrínseca indica a razão resistiva de RB1 para RB2, denotada por η. Os valores de η variam de 0,5 a 0,8.

η = RB1 / (RB1 + RB2)

UJT é desligado quando uma pequena tensão de entrada, menos a tensão em RB1, é aplicada ao terminal emissor. Quando o terminal Emissor é aplicado com tensão maior do que a tensão em RB1, o dispositivo é polarizado para frente e começa a conduzir.


Diagrama de circuito do oscilador de relaxamento UJT

Oscilador de relaxamento UJT consiste em um circuito UJT com seu emissor conectado a um resistor e um capacitor. O tempo da forma de onda de saída é determinado usando a constante de tempo RC. A tensão de alimentação VBB é aplicada ao circuito. O capacitor começa a carregar através do resistor R1.

Oscilador de relaxamento UJTTeoria

Quando o capacitor é carregado até o valor limite de pico do UJT, o UJT é ligado e o capacitor começa a descarregar. O capacitor descarrega através do resistor R2. O capacitor descarrega até que a tensão reduza ao ponto de vale do UJT, onde o UJT é desligado e o capacitor começa a carregar novamente. A tensão de saída coletada em R2 forma a forma de onda não senoidal. A forma de onda da tensão é gerada quando o UJT está no estado LIGADO.

Inicialmente, a tensão no capacitor Vc = 0. O capacitor começa a carregar através do resistor R1, V = V0 (1- e1 / R1C) O capacitor continua a carregar até que o UJT seja ligado, onde começa a descarregar através do resistor R2.

Este processo de carga e descarga continua. A tensão através do capacitor quando representada no gráfico mostra uma forma de onda de varredura. O carregamento e a descarga contínuos do capacitor geraram uma forma de onda de varredura através do capacitor. Assim, a saída do oscilador de relaxação gera formas de onda contínuas não sinusoidais.

forma de onda do oscilador de relaxamento ujt obtido através do resistor de descarga também gera um sinal contínuo com relaxamento e AC. O relaxamento é causado quando o UJT é desligado e o sinal AC é gerado quando o UJT é ligado.

Existem alguns parâmetros de projeto a serem considerados ao projetar este oscilador de relaxação. O período de tempo da forma de onda de saída dependendo da constante de tempo RC é dado como T = R2C log (1/1-η), enquanto a frequência é representada como 1 / T. Como a velocidade de carregamento do capacitor depende do valor de resistência de R1, o valor de resistência eficiente de R1 pode ser escolhido como R1 = 104/ η VBB, VBB é a tensão de alimentação. Os valores de descarga do capacitor dependem do valor da resistência de R2. Portanto, RMax= (VBB -Vp)/EUpe RMin= (VBB - Vv)/ EUv. onde Vpe eupsão a tensão de pico e a corrente de pico de UJT, respectivamente. Vve euvsão a tensão de vale e a corrente de vale de UJT, respectivamente.

Formulários

O Aplicativos de oscilador de relaxamento UJT estamos

O oscilador de relaxamento permanece na posição de repouso por algum tempo e produz sinais AC. Esses osciladores produzem sinais de baixa frequência. O oscilador de relaxamento UJT é usado no gerador de função para produzir sinais de varredura, bipes eletrônicos, SMPS, luzes piscando, Osciladores controlados por tensão , inversores, etc.

Vantagens e desvantagens

O Oscilador de relaxamento UJT Vantagens e desvantagens estamos

A característica de resistência negativa do UJT adiciona uma vantagem ao Oscilador de relaxação UJT. UJT requer um valor baixo de corrente de disparo. É de baixo custo e é um dispositivo de baixa absorção de energia. UJT tem uma tensão de disparo estável.

As desvantagens do UJT Relaxation Oscillator são que eles são instáveis ​​e, para os bons recursos de controle, requerem circuitos complexos.

O oscilador de relaxamento UJT pode ser usado como um gerador de pulso quando a tensão através do resistor de descarga é usada. Ao conectar um potenciômetro no lugar do resistor de carga R1, formas de onda dente de serra com diferentes faixas de frequência podem ser obtidas através do capacitor. Pulsos com faixa de frequência diferente podem ser obtidos através do resistor de descarga quando experimento de oscilador de relaxamento ujt com diferentes valores de capacitor e resistores R1 e R2.

O modelo matemático do relaxamento oscilador é usado em muitos campos da ciência para analisar os sistemas dinâmicos que produzem oscilações não lineares. Na saída de um oscilador de relaxamento, há apenas um único rampa que ocupa todo o período de tempo. Aqui, a tensão através do capacitor é uma onda dente de serra, enquanto a corrente através do UJT é uma sequência de pulsos curtos. Qual é a tensão de pico do UJT?