Oscillatoren zijn de elektronische circuits die worden gebruikt om golfvormen te genereren zonder een ingangssignaal te gebruiken. Golfvormen zoals sinusgolven, cosinusgolven, driehoeksgolven, pulsgolven, enz .. worden gegenereerd met behulp van een oscillatorcircuit. In principe zijn er twee soorten elektronische oscillatoren: de lineaire oscillatoren en de relaxatie-oscillatoren. De lineaire oscillatoren worden gebruikt om de sinusvormige golfvormen te genereren, terwijl de relaxatie-oscillatoren worden gebruikt voor het genereren van de niet-sinusvormige golfvormen. Relaxatie-oscillator bestaat uit een terugkoppellus met een schakelinrichting zoals een transistor, Op-Amp, relais, enz .. die de condensator herhaaldelijk oplaadt en ontlaadt via een weerstand. In UJT Relaxation Oscillator wordt UJT gebruikt als schakelapparaat.
Wat is een UJT-ontspanningsoscillator?
Om golfvormen te genereren zonder enig ingangssignaal te gebruiken, gebruiken we oscillatoren. Ontspanningsoscillatoren zijn de circuits die de niet-sinusvormige golfvormen produceren. Deze oscillatoren bestaan uit een terugkoppellus met een schakelinrichting, die een condensator via een weerstand oplaadt en ontlaadt totdat deze de drempelwaarde bereikt. Hier hangt de periode van de oscillator af van de tijdconstante van de condensator. In de UJT Relaxation Oscillator wordt UJT gebruikt als het schakelapparaat dat de condensator oplaadt en ontlaadt.
UJT-kenmerken en ontspanningsoscillator
Om de werking van UJT in de relaxatie-oscillator te begrijpen, is het belangrijk om de kenmerken van de UJT te kennen. UJT is de korte vorm voor UniJunction Transistor. Het is een apparaat met drie aansluitingen dat wordt gebruikt als een AAN-UIT-schakeltransistor. Deze zijn geconstrueerd met P- en N-type halfgeleidermateriaal en vormen een enkele PN-overgang in het N-type kanaal van het apparaat. Het heeft een unidirectionele geleidbaarheid en negatieve weerstandskarakteristieken. Het fungeert als een variabele spanningsdeler tijdens defecten. Hier wordt het P-type materiaal versmolten tot het N-type siliciumkanaal. Het N-type kanaal van de UJT fungeert als het belangrijkste stroomvoerende kanaal met twee buitenste verbindingen Base1 en Base2. Het P-type materiaal vormt de emitteraansluiting.
UJT-ontspanningsoscillator
In UJT is de emitterterminal E voorwaarts voorgespannen. Hier geeft de intrinsieke stand-off ratio de weerstandsverhouding van RB1 tot RB2 aan, aangegeven met η. η waarden variëren van 0,5 tot 0,8.
η = RB1 / (RB1 + RB2)
UJT wordt uitgeschakeld wanneer een kleine ingangsspanning, minus de spanning over RB1, wordt toegepast op de emitterterminal. Wanneer de emitterterminal wordt toegepast met een spanning die hoger is dan de spanning over de RB1, wordt het apparaat voorwaarts voorgespannen en begint het te geleiden.
UJT-ontspanningsoscillator-schakelschema
UJT Relaxation Oscillator bestaat uit een UJT-circuit waarvan de emitter is verbonden met een weerstand en een condensator. De timing van de uitgangsgolfvorm wordt bepaald met behulp van de RC-tijdconstante. Voedingsspanning VBB wordt op het circuit toegepast. De condensator begint op te laden via de weerstand R1.
UJT-ontspanningsoscillatorTheorie
Wanneer de condensator wordt opgeladen tot de drempelwaarde van de UJT, wordt de UJT ingeschakeld en begint de condensator te ontladen. De condensator ontlaadt via de weerstand R2. De condensator ontlaadt totdat de spanning afneemt tot het dalpunt van de UJT, waar de UJT wordt uitgeschakeld en de condensator opnieuw begint op te laden. De uitgangsspanning verzameld over R2 vormt de niet-sinusvormige golfvorm. De spanningsgolfvorm wordt gegenereerd wanneer de UJT AAN staat.
Aanvankelijk is de spanning over de condensator Vc = 0. De condensator begint op te laden via de weerstand R1, V = V0 (1- e1 / R1CDe condensator blijft opladen totdat de UJT wordt ingeschakeld en begint te ontladen via de weerstand R2.
Dit proces van opladen en ontladen gaat door. De spanning over de condensator, uitgezet in de grafiek, toont een sweep-golfvorm. Het continue opladen en ontladen van de condensator heeft een zwaaiende golfvorm over de condensator gegenereerd. Het uitgangssignaal van de relaxatieoscillator genereert dus continue niet-sinusvormige golfvormen.
ujt relaxatie oscillator golfvorm verkregen over de ontladingsweerstand genereert ook een continu met relaxatie en AC-signaal. De relaxatie wordt veroorzaakt wanneer de UJT wordt uitgeschakeld en het AC-signaal wordt gegenereerd wanneer de UJT wordt ingeschakeld.
Er zijn enkele ontwerpparameters waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van deze relaxatie-oscillator. De tijdsperiode van de uitgangsgolfvorm afhankelijk van de tijdconstante RC wordt gegeven als T = R2C log (1/1-η) terwijl frequentie wordt weergegeven als 1 / T. Omdat de laadsnelheid van de condensator afhangt van de weerstandswaarde van R1, kan de efficiënte weerstandswaarde van R1 worden gekozen als R1 = 104/ η VBB, VBB is de voedingsspanning. De ontlaadwaarden van de condensator zijn afhankelijk van de weerstandswaarde van R2. Dus RMax. Hoogte= (VBB -Vp)/IKpen RMin= (VBB - Vv) / Ikvwaar Vpen ikpzijn respectievelijk de piekspanning en de piekstroom van UJT. Vven ikvzijn respectievelijk de dalspanning en de dalstroom van UJT.
Toepassingen
De UJT relaxatie oscillator toepassingen zijn
De relaxatie-oscillator blijft enige tijd in de rustpositie en produceert wisselspanningssignalen. Deze oscillatoren produceren laagfrequente signalen. UJT Relaxation Oscillator wordt gebruikt in functiegenerator om sweep-signalen, elektronische piepers, SMPS, knipperende lichten, Spanningsgestuurde oscillatoren , omvormers, enz ..
Voor-en nadelen
De UJT-ontspanningsoscillator Voor-en nadelen zijn
De negatieve weerstandskarakteristiek van de UJT voegt een voordeel toe aan de UJT-relaxatie-oscillator. UJT vereist een lage waarde van de activeringsstroom. Het is goedkoop en absorbeert een laag vermogen. UJT heeft een stabiele triggerspanning.
De nadelen van de UJT Relaxation Oscillator zijn dat ze onstabiel zijn en vanwege de goede bedieningsfuncties complexe schakelingen vereisen.
UJT Relaxation Oscillator kan als pulsgenerator worden gebruikt wanneer de spanning over de ontladingsweerstand wordt gebruikt. Door een potentiometer op de plaats van de laadweerstand R1 kunnen zaagtandgolfvormen met verschillende frequentiebereiken over de condensator worden verkregen. Pulsen met een verschillend frequentiebereik kunnen worden verkregen over de ontladingsweerstand wanneer ujt relaxatie-oscillator-experiment met verschillende waarden van condensator en weerstanden R1 en R2.
Het wiskundige model van de ontspanning oscillator wordt in veel wetenschapsgebieden gebruikt om de dynamische systemen te analyseren die niet-lineaire oscillaties produceren. In de output van een relaxatie-oscillator is er maar één oprit dat neemt de hele tijdsperiode in beslag. Hier is de spanning over de condensator een zaagtandgolf terwijl de stroom door UJT is een opeenvolging van korte pulsen. Wat is de piekspanning van UJT?
