Осцилляторы - это электронные схемы, используемые для генерации сигналов без использования входного сигнала. Такие формы волн, как синусоидальные, косинусоидальные, треугольные, пульсовые и т. Д., Генерируются с помощью схемы осциллятора. В основном существует два типа электронных осцилляторов - линейные осцилляторы и осцилляторы релаксации. Линейные генераторы используются для генерации синусоидальных сигналов, тогда как релаксационные генераторы используются для генерации несинусоидальных сигналов. Генератор релаксации состоит из контура обратной связи с переключающим устройством, таким как транзистор, операционный усилитель, реле и т. Д., Который периодически заряжает и разряжает конденсатор через резистор. В осцилляторе релаксации UJT UJT используется в качестве переключающего устройства.
Что такое осциллятор релаксации UJT?
Для генерации сигналов без использования входного сигнала мы используем осцилляторы. Осцилляторы релаксации - это схемы, которые генерируют несинусоидальные сигналы. Эти генераторы состоят из контура обратной связи с переключающим устройством, которое заряжает и разряжает конденсатор через резистор, пока он не достигнет порогового значения. Здесь период генератора зависит от постоянной времени конденсатора. В генераторе релаксации UJT UJT используется как переключающее устройство, которое заряжает и разряжает конденсатор.
Характеристики UJT и осциллятор релаксации
Чтобы понять функционирование UJT в релаксационном генераторе, важно знать характеристики UJT. UJT - это сокращение от UniJunction Transistor. Это трехконтактное устройство, используемое в качестве переключающего транзистора. Они изготовлены из полупроводникового материала P- и N-типа, образуя единый PN-переход в канале N-типа устройства. Обладает однонаправленной проводимостью и характеристиками отрицательного сопротивления. Он действует как переменный делитель напряжения в условиях пробоя. Здесь материал P-типа вплавлен в кремниевый канал N-типа. Канал N-типа UJT действует как основной токопроводящий канал с двумя внешними соединениями Base1 и Base2. Материал P-типа образует соединение эмиттера.
Осциллятор релаксации UJT
В UJT вывод E эмиттера смещен в прямом направлении. Здесь собственное отношение сопротивления указывает отношение сопротивления RB1 к RB2, обозначенное η. Диапазон значений η от 0,5 до 0,8.
η = RB1 / (RB1 + RB2)
UJT отключается, когда небольшое входное напряжение, за вычетом напряжения на RB1, подается на вывод эмиттера. Когда на клемму эмиттера подается напряжение, большее, чем напряжение на RB1, устройство смещается в прямом направлении и начинает проводить.
Принципиальная схема генератора релаксации UJT
Осциллятор релаксации UJT состоит из схемы UJT, эмиттер которой соединен с резистором и конденсатором. Синхронизация выходного сигнала определяется с помощью постоянной времени RC. На схему подается напряжение питания VBB. Конденсатор начинает заряжаться через резистор R1.
Осциллятор релаксации UJTТеория
Когда конденсатор заряжается до порогового пикового значения UJT, UJT включается, и конденсатор начинает разряжаться. Конденсатор разряжается через резистор R2. Конденсатор разряжается до тех пор, пока напряжение не упадет до точки впадины UJT, где UJT отключается, и конденсатор снова начинает заряжаться. Выходное напряжение, собираемое на R2, формирует несинусоидальную форму волны. Форма волны напряжения генерируется, когда UJT находится в состоянии ВКЛ.
Первоначально напряжение на конденсаторе Vc = 0. Конденсатор начинает заряжаться через резистор R1, V = V0 (1- e1 / R1C). Конденсатор продолжает заряжаться до тех пор, пока не будет включен UJT, где он начнет разряжаться через резистор R2.
Этот процесс зарядки и разрядки продолжается. Напряжение на конденсаторе, отображаемое на графике, показывает форму волны развертки. Непрерывная зарядка и разрядка конденсатора привели к возникновению колебательной волны на конденсаторе. Таким образом, выходной сигнал генератора релаксации генерирует непрерывные несинусоидальные сигналы.
осциллятор релаксации ujt полученный через разрядный резистор, также генерирует непрерывный сигнал с релаксацией и переменным током. Релаксация возникает, когда UJT выключен, а сигнал переменного тока генерируется, когда UJT включен.
При разработке этого релаксационного генератора следует учитывать некоторые конструктивные параметры. Период времени выходного сигнала в зависимости от постоянной времени RC задается как T = R2C log (1/1-η), тогда как частота представлена как 1 / T. Поскольку скорость зарядки конденсатора зависит от значения сопротивления R1, эффективное значение сопротивления R1 может быть выбрано как R1 = 104/ η VBB, VBB - напряжение питания. Значения разряда конденсатора в зависимости от значения сопротивления R2. Таким образом, RМаксимум= (VBB -Vп)/Япи RМин.= (VBB – Vv) / Iv. где Vпи яп- пиковое напряжение и пиковый ток UJT соответственно. Vvи яv- напряжение впадины и ток впадины UJT соответственно.
Приложения
В Приложения релаксационного генератора UJT находятся
Осциллятор релаксации остается в состоянии покоя некоторое время и выдает сигналы переменного тока. Эти генераторы производят низкочастотные сигналы. Осциллятор релаксации UJT используется в генераторе функций для генерации сигналов развертки, электронных звуковых сигналов, SMPS, мигающих огней, Генераторы, управляемые напряжением , инверторы и др.
Преимущества и недостатки
В Осциллятор релаксации UJT Преимущества и недостатки находятся
Характеристика отрицательного сопротивления UJT добавляет преимущества релаксационному генератору UJT. UJT требует низкого значения тока срабатывания. Это устройство с низкой стоимостью и низким энергопотреблением. UJT имеет стабильное напряжение срабатывания.
Недостатки осциллятора релаксации UJT в том, что они нестабильны и для хороших функций управления требуются сложные схемы.
Осциллятор релаксации UJT может использоваться в качестве генератора импульсов, когда используется напряжение на разрядном резисторе. Подключив потенциометр на месте зарядного резистора R1 на конденсаторе могут быть получены пилообразные волны с различными частотными диапазонами. Импульсы с различным частотным диапазоном могут быть получены через разрядный резистор, когда ujt релаксационный осциллятор эксперимент с разными значениями конденсатор и резисторы R1 и R2.
Математическая модель релаксации осциллятор используется во многих областях науки для анализа динамических систем, вызывающих нелинейные колебания. На выходе релаксационного осциллятора есть только один пандус это занимает весь период времени. Здесь напряжение на конденсаторе представляет собой пилообразную волну, тогда как ток через UJT представляет собой последовательность коротких импульсов. Какое пиковое напряжение UJT?
