DENEY 1
DENEY NO
:1
DENEY ADI
:UJT
(TEK
BİLEŞİMLİ
TRANSİSTÖR)
İNCELENMESİ VE OSİLATÖR OLARAK KULLANILMASI
‘NİN
Deneyde Kullanılacak Malzemeler
(A)
1- UJT 2N2646
2- 10KΩ potansiyometre
3- 1KΩ ve 470Ω
1234-
(B):
UJT 2N2646
100KΩ potansiyometre
R1=100Ω, R2=470Ω ve
R3=10KΩ
100nF
ÖN HAZIRLIK:
1- UJT 2N2646 hakkında bilgi (bacak bağlantıları, çalışma gerilimi,
kazanç v.b.) edininiz. (Ürün bilgi kataloğunu inceleyiniz, datasheet )
2- UJT ile BJT transistörleri arasındaki farklar nelerdir.
3- UJT kontrol devresinin çalışma mantığını anlatınız ve kullanım
alanlarını yazınız.
4- Osilatör hakkında bilgi edininiz ve kullanım alanlarını araştırınız.
5- UJT doyumda kabul edilerek Deney-A nın akımlarını bulunuz.
A-) UJT ’nin incelenmesi
Deneyin Amacı: UJT ’nin yapısını ve çalışmasını öğrenmek.
Şekil 1.1 UJT’nin Yapısı ve Sembolü
UJT elektronik devrelerde kullanılan tetikleme elemanıdır. Şekil
1.1’de UJT ’nin yapısı ve sembolü görülmektedir. N tipi yarıiletken üzerine
P tipi yarıiletkenin damlatılmasından meydana gelmiştir. P maddesinden
emiter ucu, N maddesinin farklı dış uçlarından beyz1 ve beyz2 uçları
çıkartılmıştır. İki beyz arasında 4K-10K arasında direnç vardır.
UJT ‘nin çalışması şekil 1.2 ile açıklanabilir.
RB1 direnci IE akımının şiddetine göre değişen ayarlı direnç olarak
gösterilmiştir. IE akımı 0’dan 50µA değerine kadar değiştirildiğinde RB1
direnci 5K değerinden 50R değerine kadar değişir. Beyz1 ve beyz2
arasındaki direnç (RBB) IE=0 iken UJT ’nin kendi iç direncidir. Bu durumda
1
DENEY 1
UJT büyük direnç (4K-10K arası) devresidir. Devreden yeterli akım
geçemez. Bu durumda UJT yalıtkandır. Emitere potansiyometreyi ayarlayıp
polarma uygulanırsa silisyum diyot eşik gerilimine (0,7V) kadar UJT yine
yalıtkandır. Emiter gerilimi yaklaşık 0,7V’un üzerine çıkarılırsa diyot iletken
olur. Emiter-beyz1 direnci çok küçülür. Bunun sonucunda emiterden beyz1
‘e doğru akım geçmeye başlar. RB1 direncinin (0) olduğunu kabul edersek
beyzler arasındaki direnç RBB=RB2 olur. Bu durumda yük direnci (RL)
uçlarında yeterli gerilim düşer ve yük üzerinden daha fazla akım geçer. Bu
durumda UJT iletkendir.
Şekil 1.2 UJT’nin Eşdeğer ve Kontrol Devresi
UJT ’nin iletime geçmesi için gerekli emiter gerilimine ateşleme
gerilimi denir. Bu gerilim 0.5V-0.7V arasında değişebilir. Ateşleme gerilimi
EP ile gösterilir. UJT iletime geçtikten sonra emiter gerilimi yavaş, yavaş
azaltılırsa UJT ’nin yalıtkan olması ateşleme geriliminin daha altında olur.
UJT ’nin tekrar yalıtkan olduğu emiter gerilimi EV ile gösterilir. UJT emiter
diyotunun iletken olduğu EP ve yalıtkan olduğu EV gerilim noktaları
arasında kalan bu gerilim bölgesine iletkenlik anlamına gelen "negatif
direnç bölgesi" denir. Bu bölgede UJT iletkendir.
UJT emiter beyz1 arasına uygulanan kontrol gerilimi ile beyz1 ya da
beyz üzerinden kaynak gerilimine bağlanan yük akımının kontrol edildiği
anahtardır. Genellikle osilatör olarak çalıştırılır ve tetikleme elemanı olarak
kullanılır.
Şekil 1.3 UJT Akım-Gerilim Karakteristiği
2
DENEY 1
Özetle:
Tek bileşimli transistör (UJT) gerçek bir
transistör değildir. Daha çok iki katotlu bir
diyot gibidir. Gerilim kontrollü bir anahtar
gibi çalışır ve kazancı yoktur.
UJT’nin çalışması:
Normalde base1’den base2’ye
doğru küçük bir akım akar
(elektron
yönü).
Emiter’e
uygulanan gerilim belirli bir eşik
gerilimine ulaşınca (birkaç volt),
UJT iletime geçer ve base1’den
emitere doğru yüksek akım
akmaya başlar. Eşik geriliminin
altında, base1’den emitere akım
akmaz.
Nasıl kullanılırlar:
Yandaki devrede ujt bir ledin
flash yapmasını sağlar. Ujt’nin
tetikleme gerilimine ulaşıncaya
kadar kondansatör şarj olur.
Ujt
iletime
geçtiğinde
kondansatör emiter-base1 ve
led üzerinden kısa sürede
deşarj olur ve bu döngü
tekrarlanır.
3
DENEY 1
B-) UJT ’nin osilatör olarak kullanılması
Deneyin Amacı: UJT ’nin osilatör olarak kullanılmasını öğrenmek.
+ 12 V
Şekil 1.4 UJT’nin Osilatör Olarak Kullanılması
Şekil 1.4 ’de UJT ile yapılmış standart relakzasyon (gevşemeli) osilatör
devresi görülmektedir. R2 direnci UJT ’nin yüküdür. UJT emiterine uygulanan
kontrol gerilimine göre bu direnç üzerinden geçen yük akımını anahtarlar. R1
direnci kondansatörün deşarj direncidir. R1 direnci beyz1 ‘deki darbenin zamanını
tayin eder.
Devreye gerilim uygulandığında C kondansatörü R3 ve P üzerinden şarj
olmaya başlar. C kondansatörünün şarj gerilimi, UJT ateşleme gerilimine ulaşınca
UJT iletken olur. C kondansatörü emiter beyz1 birleşimi ve R1 direnci üzerinden
deşarj olur. C kondansatörünün gerilimi yaklaşık 2V olduğunda UJT yalıtkan olur
ve devre başlangıç durumuna döner. Kondansatör tekrar şarj olmaya başlar.
Çalışma böyle devam eder.
Kondansatörün şarj zaman sabitesini R3+P seri direnç toplamı ile
kondansatörün kapasitesi tayin eder. TŞ=(R3+P)xC olur. Şarj zamanı P
potansiyometresi ile ayarlanır. Kondansatörün deşarj zaman sabitesini
kondansatör kapasitesi ile emiter beyz1 bileşim direnci ve R1 direnci toplamı
tayin eder. Emiter beyz1 bileşim direncini sıfır kabul edersek TD=CxR1 olur. Bir
periyotluk zaman; şarj ve deşarj zaman sabiteleri toplamıdır.
1 Periyot = TŞ+ TD dir.
UJT ile yapılmış standart osilatörde genellikle R1 direnci çok küçük seçilir.
Bu nedenle deşarj zamanı çok kısadır. Osilatörden çıkış UJT ‘nin üç ayağından da
alınabilir. Beyz ayaklarından iğne darbeler, emiter ayağından testere dişi işaret
alınır.
4
DENEY 1
DENEYİN YAPILIŞI (A)
1- Deney için Şekil 1.2‘de verilen devre kullanılacaktır. Hazırlamış
olduğunuz
devreyi
tekrar
kontrol
ediniz.
UJT’nin
bacak
bağlantılarından emin olunuz. Akım ve gerilim aynı anda
ölçüleceğinden 2 adet ölçü aleti kullanınız ve ampermetrenin
çalıştığından ve bağlantıların doğru olduğundan emin olunuz.
2- DC 12V sabit kaynağı devreye uygulayınız. Emiter gerilimi (VM1=0)
olacak şekilde potansiyometreyi ayarlayınız. (dikkat, ampermetre de
bağlı)
3- Enerjiyi kesip tekrar bağlayınız.
4- Potansiyometreyi ayarlayarak adım adım (yaklaşık 1V) VM1
gerilimini arttırınız ve emiter akımının artmasını sağlayınız. Her
adımda
aşağıdaki
tabloda
istenen
değerleri
kaydediniz.
Potansiyometreyi tek yönde çevirmeye dikkat ediniz. VM2, RL yük
direnci üzerindeki gerilimdir.
Not: VM1 gerilimini arttırmaya devam ettiğinizde yaklaşık 7V
civarında UJT iletime geçecek ve VM1 gerilimi azalırken IE artacaktır.
Bu etkiyi Şekil 1.3’te görebilirsiniz.
Örnek değerler
0
1
3
5
6
7
7.5
1.1
1.2
1.1
VM1 (volt)
IE (mA)
VM2 (volt)
5- UJT iletime geçtiğinde VM2 gerilimi ne oldu, neden?
DENEYİN YAPILIŞI (B)
1- Devre bağlantılarını Şekil 1.4 ’deki gibi yapınız.
2- Devreye DC 12V sabit kaynağı uygulayınız. Osilaskop’un iki
kanalını kullanarak emiterdeki ve beyz1’deki işaretleri aynı anda
gözlemleyerek çiziniz.
3- Osilaskop’un iki kanalını kullanarak emiterdeki ve beyz2 ’deki
işareti aynı anda gözlemleyerek çiziniz.
5
DENEY 1
SONUÇLAR
1- UJT yerine BJT kullanılabilir mi? Açıklayınız.
2- Eğer Emiter-Beyz1 arasına a.c. gerilim uygulanırsa ne olur?
3- Negatif direnç bölgesinin önemi nedir?
4- UJT ile tristör tetiklemek
şemasını çiziniz.
mümkün
müdür?
Mümkünse
devre
5- Elde ettiğiniz verilere göre UJT karakteristik eğrisini elde ediniz.
6- Ürün kataloğunda
karşılaştırınız.
verilmişse
6
elde
ettiğiniz
karakteristik
ile
Download

DENEY 1