Az oszcillátorok azok az elektronikus áramkörök, amelyeket hullámformák előállítására használnak bemeneti jel használata nélkül. Az olyan hullámformákat, mint a szinusz, a koszinusz, a háromszög alakú hullámok, az impulzus hullámok stb., Oszcillátor áramkör segítségével állítják elő. Alapvetően kétféle elektronikus oszcillátor létezik - a lineáris oszcillátorok és a relaxációs oszcillátorok. A lineáris oszcillátorokat használják a szinuszos hullámalakok előállítására, míg a relaxációs oszcillátorokat a nem szinuszos hullámalakok előállítására használják. A relaxációs oszcillátor egy visszacsatoló hurokból áll egy kapcsolóberendezéssel, például tranzisztorral, Op-Amp-tal, relével stb., Amely ismételten feltölti és kisíti a kondenzátort egy ellenálláson keresztül. Az UJT Relaxációs oszcillátorban az UJT-t használják kapcsolóeszközként.
Mi az UJT relaxációs oszcillátor?
A hullámformák generálásához bemeneti jel használata nélkül oszcillátorokat használunk. Relaxációs oszcillátorok azok az áramkörök, amelyek nem szinuszos hullámformákat állítanak elő. Ezek az oszcillátorok egy kapcsolóeszközzel ellátott visszacsatolási hurokból állnak, amely egy kondenzátort egy ellenálláson keresztül tölt és kisüt, amíg el nem éri a küszöbértéket. Itt az oszcillátor időtartama a kondenzátor időállandójától függ. Az UJT relaxációs oszcillátorban az UJT-t használják kapcsolóként, amely feltölti és kisüti a kondenzátort.
UJT jellemzői és relaxációs oszcillátor
Az UJT működésének megértéséhez a relaxációs oszcillátorban fontos tudni az UJT jellemzőit. Az UJT az UniJunction tranzisztor rövid formája. Ez egy három terminálos eszköz, amelyet ON-OFF kapcsoló tranzisztorként használnak. Ezek P és N típusú félvezető anyagok felhasználásával készülnek, és egyetlen PN csatlakozást alkotnak a készülék N típusú csatornájában. Egyirányú vezetőképességgel és negatív ellenállási jellemzőkkel rendelkezik. Meghibásodási körülmények között változó feszültség-osztóként működik. Itt a P típusú anyag beolvad az N típusú szilícium csatornába. Az UJT N-típusú csatornája fő áramcsatornaként működik, két külső csatlakozással: Base1 és Base2. A P típusú anyag alkotja az emitter kapcsolatot.
UJT relaxációs oszcillátor
Az UJT-ben az E kibocsátó terminál előre torzított. Itt a belső stand-off arány jelzi az RB1 és RB2 ellenállási arányát, amelyet η jelöl. A η értékek 0,5 és 0,8 között mozognak.
η = RB1 / (RB1 + RB2)
Az UJT kikapcsol, ha egy kis bemeneti feszültség, kevesebb az RB1-es feszültséggel, az emitter terminálra kerül. Ha az Emitter terminált nagyobb feszültséggel alkalmazzák, mint az RB1-en átmenő feszültség, akkor az eszköz előre torzul és vezetni kezd.
UJT relaxációs oszcillátor áramköri rajza
Az UJT relaxációs oszcillátor egy UJT áramkörből áll, amelynek emittere egy ellenálláshoz és egy kondenzátorhoz van csatlakoztatva. A kimeneti hullámforma időzítését az RC időállandó segítségével határozzuk meg. A VBB tápfeszültséget az áramkörre alkalmazzák. A kondenzátor az R1 ellenálláson keresztül kezd tölteni.
UJT relaxációs oszcillátorElmélet
Amikor a kondenzátor az UJT küszöbértékének csúcsértékéig töltődik, az UJT bekapcsol, és a kondenzátor elkezd kisütni. A kondenzátor az R2 ellenálláson keresztül ürül. A kondenzátor addig lemerül, amíg a feszültség az UJT völgypontjáig csökken, ahol az UJT kikapcsol, és a kondenzátor ismét tölteni kezd. Az R2-en összegyűjtött kimeneti feszültség alkotja a nem szinuszos hullámformát. A feszültség hullámformája akkor jön létre, amikor az UJT ON állapotban van.
Kezdetben a Vc = 0 kondenzátor feszültsége. A kondenzátor az R1, V = V0 (1- e1 / R1C). A kondenzátor folyamatosan töltődik, amíg az UJT be nem kapcsol, míg az R2 ellenálláson keresztül kezd lemerülni.
Ez a töltési és lemerítési folyamat folytatódik. A grafikonon ábrázolt feszültség a kondenzátoron keresztül sweep hullámformát mutat. A kondenzátor folyamatos töltése és kisütése hullámformát generált a kondenzátoron. Így a relaxációs oszcillátor kimenete folyamatos, nem szinuszos hullámformákat generál.
ujt relaxációs oszcillátor hullámalakja a kisülési ellenálláson keresztül kapott folyamatos, relaxációs és váltakozó áramú jelet generál. A relaxációt akkor okozza, ha az UJT-t kikapcsolják, és az AC-jel jön létre, amikor az UJT-t bekapcsolják.
Néhány relaxációs oszcillátor tervezésénél figyelembe kell venni néhány tervezési paramétert. Az RC időállandótól függő kimeneti hullámforma időtartama T = R2C log (1/1-η), míg a frekvencia 1 / T. Mivel a kondenzátor töltési sebessége az R1 ellenállási értékétől függ, az R1 hatékony ellenállási értéke R1 = 10 lehet4/ η VBB, VBB a tápfeszültség. A kondenzátor kisütési értékei az R2 ellenállási értékétől függően. Így RMax= (VBB -Vo)/ÉNoés RMin= (VBB - Vv) / Iv. ahol Voés énoaz UJT csúcsfeszültsége és a csúcsárama. Vvés énvaz UJT völgyfeszültsége és völgyárama.
Alkalmazások
A UJT relaxációs oszcillátor alkalmazások vannak
A relaxációs oszcillátor egy ideig nyugalmi helyzetben marad és váltakozó áramú jeleket produkál. Ezek az oszcillátorok alacsony frekvenciájú jeleket hoznak létre. Az UJT relaxációs oszcillátort a funkciógenerátorban seprőjelek, elektronikus hangjelzők, SMPS, villogó fények, Feszültségvezérelt oszcillátorok , inverterek stb.
Előnyök és hátrányok
A UJT relaxációs oszcillátor Előnyök és hátrányok vannak
Az UJT negatív ellenállási jellemzője előnyt jelent az UJT relaxációs oszcillátor számára. Az UJT-nek alacsony az indítóáram értéke. Alacsony költségű és alacsony teljesítmény-elnyelő eszköz. Az UJT stabil kiváltó feszültséggel rendelkezik.
Az UJT relaxációs oszcillátor hátránya, hogy instabilak, és a jó vezérlési tulajdonságokhoz összetett áramkörökre van szükség.
Az UJT relaxációs oszcillátor impulzusgenerátorként használható, ha a kisülési ellenálláson feszültséget használnak. Összekötésével a potenciométer az R1 töltőellenállás helyén a kondenzátoron keresztül különböző frekvenciatartományú fűrészfog-hullámalakok kaphatók. Különböző frekvenciatartományú impulzusok érhetők el a kisülési ellenálláson, amikor ujt relaxációs oszcillátor kísérlet különböző értékekkel kondenzátor valamint az R1 és R2 ellenállások.
A relaxáció matematikai modellje oszcillátor számos tudományterületen használják a nemlineáris rezgéseket produkáló dinamikai rendszerek elemzésére. A relaxációs oszcillátor kimenetében csak egyetlen van rámpa ami a teljes időtartamot lefedi. Itt a kondenzátor feszültsége fűrészfog hullám, míg az átfolyó áram UJT rövid impulzusok sorozata. Mekkora az UJT csúcsfeszültsége?
