Transistor UJT là gì? Tổng hợp kiến thức về UJT

Transistor UJT là một trong những loại transistor phổ biến nhất trên thị trường hiện nay. Vậy bạn đã biết transistor UJT là gì? Cấu tạo, đặc tính và nguyên lý hoạt động của nó như thế nào? Transistor UJT được ứng dụng gì trên thực tế? Tất cả sẽ được giải đáp chi tiết qua bài viết dưới đây.

Tìm hiểu thêm: Tổng hợp kiến thức cơ bản về Transistor – Điện tử cơ bản

Transistor UJT là gì?

Transistor UJT (Hay còn gọi là transistor đơn nối) là loại transistor có ba cực nhưng chỉ có duy nhất một tiếp giáp. Nó hoạt động như một khóa có điều khiển. Tuy loại transistor này không được phổ biến rộng rãi như transistor lưỡng cực nhưng nó vẫn giữ một vai trò nhất định trong các mạch tạo sóng và định giờ.

Cấu tạo của transistor UJT

Cấu tạo cơ bản của transistor UJT bao gồm một thỏi bán dẫn pha nhẹ loại N- và hai lớp tiếp xúc kim loại nằm ở hai đầu của bán dẫn tạo thành hai cực nền phân biệt gọi là cực B1 và cực B2. Trong đó, hợp chất của dây nhôm nhỏ hình thành nối PN và đóng vai trò làm chất bán dẫn loại P. Thiết kế vùng P thường gần cực B2 hơn B1 (Nằm cách vùng B1 một khoảng bằng 70% chiều dài của hai cực nền B1, B2) để có thể cung cấp tối ưu các đặc tính điện khi ứng dụng vào thực tế. Còn khu vực loại P (dây nhôm) đóng vai trò làm cực phát E.

Những đặc tính của transistor UJT

Transistor UJT có những đặc tính sau:

– Transistor UJT được gọi là linh kiện không có chức năng bởi nó chỉ có duy nhất một điểm nối.

– UJT có thiết kế một điểm nối duy nhất giống diode nhưng nó khác với diode ở điểm có ba cực.

– Về mặt cấu tạo, transistor UJT tương đối giống với JFET kênh N. Tuy nhiên JFET kênh N có cấu tạo khác với UJT ở hai điểm: Vật liệu loại P bao quanh vật liệu loại N và bề mặt cổng lớn hơn.

– Trong khi vùng N chỉ bị pha tạp nhẹ thì cực phát bị pha tạp nặng.

– Thanh bán dẫn loại N có điện trở cao. Điện trở giữa cực phát và cực nền B2 nhỏ hơn điện trở giữa cực phát và cực nền B1.

– UJT thường hoạt động với cực E phân cực thuận.

– Transistor đơn nối có thể được sử dụng như một bộ tạo dao động bởi nó thể hiện một đặc tính kháng âm.

Nguyên lý hoạt động của transistor đơn nối

Giả sử điện áp cung cấp cực phát V_E giảm xuống bằng không rồi điện áp bên trong phân cực ngược các diode phát. Nếu V_B là điện áp ngưỡng của diode phát thì tổng điện áp phân cực ngược được xác định theo công thức: V_A+ V_B =  V_BB + V_B.

Tiếp theo, ta để điện áp cung cấp cho cực phát V_E tăng từ từ. Cho đến khi giá trị V_E bằng với giá trị của V_B thì I_E0 giảm về không. Nếu điện áp ở mỗi bên diode bằng nhau thì dòng điện không đảo ngược cũng không chuyển tiếp. Sau đó, nếu điện áp cung cấp tiếp tục gia tăng vượt quá giá trị V_B thì diode sẽ phân cực thuận ngay khi vượt quá tổng điện áp phân cực ngược (V_BB + V_B). Giá trị này của V_E được gọi là điện áp đỉnh và được ký hiệu là V_P. Trong trạng thái V_E = V_P, dòng phát bắt đầu chảy qua R_B1 xuống đất. Đây là dòng tối thiểu để UJT dẫn. Điện áp V_BB tỷ lệ nghịch với I_P. 

Lúc này, diode bắt đầu hoạt động. Vùng R_B của thanh sẽ nhận các hạt mang điện. Điện trở của vùng R_B giảm nhanh do sự gia tăng của các hạt mang điện (Lỗ). Điều này kéo theo điện áp rơi trên R_B giảm và làm cho diode phát bị lệch về phía trước nhiều hơn. Kết quả là dòng điện phía trước lớn hơn và dòng phát tiếp tục tăng lên cho đến khi đạt đến giá trị giới hạn của nguồn cung cấp năng lượng phát. UJT thường được kích hoạt dẫn truyền bằng cách kích xung dương phù hợp cho bộ phát và được tắt bằng cách kích một xung âm.

Các thông số kỹ thuật của UJT và vấn đề ổn định nhiệt cho đỉnh

Dưới đây là các thông số của UJT và vấn đề về ổn định nhiệt cho điểm đỉnh:

• Điện trở liên nền R_BB: Đây là điện trở giữa hai cực khi cực phát là mở. R_BB tăng 0,8% mỗi độ C tăng.
• Tỷ số nội tại:

η = RB1 / (R_B1 + R_B2) = R_B1 / R_BB

Tỷ số này cũng được định nghĩa khi cực phát E mở.

• Điện thế đỉnh V_P và dòng điện đỉnh I_P: V_P giảm khi nhiệt độ tăng do điện thế ngưỡng của nối PN giảm. Dòng I_P giảm khi V_BB tăng.
• Điện thế thung lũng V_V và dòng điện thung lũng I_V: Cả V_V và I_V tăng khi V_BB tăng.
• Điện thế cực phát bảo hòa V_Esat: Là hiệu điện thế giữa cực phát E và cực nền B₁ được đo ở I_E=10mA hoặc cao hơn và V_BB ở 10V. Thông số thông thường của V_Esat là 4 volt (cao hơn nhiều so với diode thông thường).

Về ổn định nhiệt cho điểm đỉnh: Điện thế đỉnh V_P là thông số quan trọng nhất của UJT. Sự thay đổi của V_P chủ yếu là do điện thế ngưỡng của nối PN thay đổi, tỉ số không thay đổi đáng kể.

Để ổn định nhiệt cho V_P, một điện trở nhỏ R₂ thường được thêm vào giữa nền B₂ và nguồn V_BB (thường là vài trăm ohm). Ngoài ra, một điện trở nhỏ R₁ cũng được kết nối ở cực nền B₁ để lấy tín hiệu ra.

Khi nhiệt độ tăng, điện trở liên nền R_BB tăng, dẫn đến sự tăng của điện thế liên nền V_B2B1. R₂ được chọn sao cho sự tăng của V_B2B1 bù trừ sự giảm của điện thế ngưỡng của nối PN. Trị số của R2 được chọn gần đúng theo công thức: R² ≈ (0,4→0,8)R_BB / ηV_BB. Ngoài ra, R₂ còn phụ thuộc vào cấu tạo của UJT và được chọn khoảng vài trăm ohm thông qua thực nghiệm.

Ứng dụng của transistor đơn nối

Vì chi phí sản xuất thấp cũng như những đặc tính độc đáo mà chỉ UJT mới sở hữu nên nó được ứng dụng rất nhiều trên thực tế. Điển hình như người ta sử dụng UJT trong bộ tạo dao động, bộ tạo xung, mạch kích hoạt, điều khiển pha, bộ tạo răng cưa, mạch thời gian và nguồn cung cấp được điều chỉnh bằng điện áp hay dòng điện…

Trên đây là chia sẻ của Học viện iT.vn về transistor UJT. Hy vọng những kiến thức này có thể giúp ích cho bạn trong quá trình học tập và làm việc. Nếu có bất cứ thắc mắc nào thì hãy để lại bình luận ngay dưới bài viết này hoặc inbox trực tiếp cho HOCVIENiT.vn để được giải đáp tốt nhất. Chúc bạn thành công!

Các bài viết liên quan:

Transistor hiệu ứng trường là gì? Tìm hiểu về FET

Transistor lưỡng cực là gì? Ưu và nhược điểm của transistor lưỡng cực

Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN HỌC VIỆN IT
MST: 0108733789
Hotline: 0981 223 001 – 0967 428 466
Facebook: www.fb.com/hocvienit
Đăng ký kênh Youtube để theo dõi các bài học của Huấn luyện viên tốt nhất: http://bit.ly/Youtube_HOCVIENiT
Hệ thống cơ sở đào tạo: https://hocvienit.vn/lien-he/
Học viện IT.vn – Truyền nghề thực tế cùng bạn đến thành công!