Trong bài trước, chúng ta đã tìm hiểu toàn diện về cách hoạt động của bóng bán dẫn đơn kết nối , trong bài đăng này, chúng ta sẽ thảo luận về một vài mạch ứng dụng thú vị sử dụng thiết bị tuyệt vời này có tên là UJT.

Các mạch ứng dụng ví dụ sử dụng UJT được giải thích trong bài báo là:

Máy phát xung
Máy phát răng cưa
Chạy miễn phí multivibrator
Multivibrator đơn nhất
Bộ dao động mục đích chung
Bộ dao động tinh thể đơn giản
Máy phát hiện cường độ sóng RF
Máy đếm nhịp
Chuông cửa cho 4 lối vào
LED Flasher

1) Máy tạo xung sóng vuông

Thiết kế đầu tiên dưới đây minh họa một mạch tạo xung đơn giản được tạo thành từ bộ dao động UJT (chẳng hạn như 2N2420, Q1) và silicon bóng bán dẫn đầu ra lưỡng cực (chẳng hạn như BC547, Q2).

Điện áp đầu ra UJT, thu được trên điện trở R3 47 ohm, chuyển bóng bán dẫn lưỡng cực giữa một vài ngưỡng: bão hòa và ngưỡng, tạo ra xung đầu ra nằm ngang.

Tùy thuộc vào thời gian tắt (t) của xung, dạng sóng đầu ra đôi khi có thể là các xung hình chữ nhật hẹp hoặc (như được chỉ ra trên các đầu ra đầu ra trong Hình 7-2) là một sóng vuông. Biên độ tối đa của tín hiệu đầu ra có thể lên đến mức cung cấp, đó là +15 volt.

Tần số, hoặc tần số chu kỳ, được xác định bằng cách điều chỉnh điện trở nồi 50 k và giá trị của tụ điện là C1. Khi điện trở cực đại với R1 + R2 = 51,6 k và với C1 = 0,5 µF, tần số f là = 47,2 Hz và thời gian tắt (t) = 21,2 ms.

Khi cài đặt điện trở ở mức tối thiểu, có thể chỉ với R1 ở 1,6 k, tần số sẽ là, f = 1522 Hz và t = 0,66 ms.

Để có thêm các dải tần số, có thể sửa đổi R1, R2 hoặc C1 hoặc từng dải tần này và tần số được tính bằng công thức sau:

t = 0,821 (R1 + R2) C1

Trong đó t tính bằng giây, R1 và R2 tính bằng ôm và Cl tính bằng farads và f = 1 / t

Mạch hoạt động với chỉ 20 mA từ nguồn 15 Vdc, mặc dù phạm vi này có thể khác nhau đối với các UJT và lưỡng cực khác nhau. Khớp nối đầu ra một chiều có thể được nhìn thấy trong sơ đồ, nhưng khớp nối xoay chiều có thể được cấu hình bằng cách đặt tụ điện C2 trong dây dẫn đầu ra cao, như được minh họa qua hình ảnh chấm.

Điện dung của khối này phải xấp xỉ từ 0,1µF đến 1µF, độ lớn hiệu quả nhất có thể là độ lớn mang lại sự biến dạng tối thiểu của dạng sóng đầu ra, khi máy phát được chạy qua một hệ thống tải lý tưởng cụ thể.

2) Máy tạo răng cưa chính xác

Một bộ tạo răng cưa cơ bản có các gai nhọn có lợi trong một số ứng dụng liên quan đến thời gian, đồng bộ hóa, quét, v.v. UJT tạo ra loại dạng sóng này bằng cách sử dụng các mạch đơn giản và rẻ tiền. Sơ đồ bên dưới hiển thị một trong những mạch này, mặc dù không phải là một phần của thiết bị chính xác, sẽ mang lại kết quả tốt trong các phòng thí nghiệm tầm giá nhỏ.

“sóng tương tự và sóng kỹ thuật số ”

Mạch này chủ yếu là một bộ dao động thư giãn, với các đầu ra được trích ra từ bộ phát và hai đế. 2N2646 UJT được mắc vào mạch dao động điển hình cho các loại đơn vị này.

Tần số, hoặc tốc độ lặp lại, được xác định từ việc thiết lập chiết áp điều khiển tần số, R2. Bất kỳ lúc nào nồi này được xác định ở mức điện trở cao nhất của nó, tổng của điện trở nối tiếp với tụ điện theo thời gian C1 trở thành tổng của điện trở nồi và điện trở giới hạn, R1 (là 54,6 k).

Điều này gây ra một tần số khoảng 219 Hz. Nếu R2 được xác định ở giá trị nhỏ nhất, thì điện trở thu được về cơ bản đại diện cho giá trị của điện trở R1, hoặc 5,6 k, tạo ra tần số khoảng 2175 Hz. Các rối tần số và ngưỡng điều chỉnh bổ sung có thể được thực hiện đơn giản bằng cách thay đổi các giá trị R1, R2, C1 hoặc có thể là cả ba cùng nhau.

Có thể nhận được đầu ra có gai dương từ cơ sở 1 của UJT, trong khi đầu ra có gai âm qua cơ sở 2 và dạng sóng răng cưa dương qua bộ phát UJT.

Mặc dù khớp nối đầu ra một chiều được tiết lộ trong Hình 7-3, khớp nối xoay chiều có thể được xác định bằng cách áp dụng các tụ điện C2, C3 và C4 trong các đầu nối đầu ra, như được minh họa thông qua khu vực chấm.

Các điện dung này có thể sẽ nằm trong khoảng 0,1 đến 10µF, giá trị được xác định dựa trên điện dung cao nhất có thể được xử lý bởi một thiết bị tải cụ thể mà không làm biến dạng dạng sóng đầu ra. Mạch hoạt động bằng cách sử dụng khoảng 1,4 mA thông qua nguồn điện một chiều 9 volt. Mỗi điện trở được đánh giá ở 1/2 watt.

3) Miễn phí -Running Multivlbrator

Mạch UJT được chứng minh trong sơ đồ minh họa dưới đây giống với các mạch dao động thư giãn được giải thích trong một vài phân đoạn trước, ngoài việc các hằng số RC của nó tình cờ được chọn để cung cấp đầu ra sóng bán bình phương tương tự như của một bóng bán dẫn tiêu chuẩn multivibrator đáng kinh ngạc .

Loại bóng bán dẫn liên kết 2N2646 hoạt động độc đáo bên trong thiết lập được chỉ định này. Về cơ bản có hai tín hiệu đầu ra: một xung hướng tiêu cực ở cơ sở 2 của UJT và một xung hướng dương ở cơ sở 1.

Biên độ tối đa mạch hở của mỗi tín hiệu này là khoảng 0,56 volt, tuy nhiên điều này có thể sai lệch một chút tùy thuộc vào UJT cụ thể. Nồi 10 k, R2, nên được xoay để có được dạng sóng đầu ra nghiêng hoàn hảo hoặc nằm ngang.

Điều khiển nồi này cũng tác động đến phạm vi tần số hoặc chu kỳ làm việc. Với các cường độ được trình bày ở đây cho R1, R2 và C1, tần số là khoảng 5 kHz cho một đỉnh có đỉnh phẳng. Đối với các dải tần số khác, bạn có thể muốn điều chỉnh các giá trị R1 hoặc C1 cho phù hợp và sử dụng công thức sau cho các phép tính:

f = 1 / 0,821 RC

trong đó f tính bằng Hz, R tính bằng ôm và C tính bằng farads. Đoạn mạch tiêu thụ khoảng 2 mA từ nguồn điện một chiều 6 V. Tất cả các điện trở cố định có thể được đánh giá ở 1/2 -watt.

4) One-Shot Multivibrator

Đề cập đến mạch sau đây, chúng tôi tìm thấy một cấu hình của one-shot hoặc multivibrator đơn nhất . Có thể thấy một bóng bán dẫn đơn kết nối số 2N2420 và một BJT silicon 2N2712 (hoặc BC547) được kết hợp với nhau để tạo ra một xung đầu ra biên độ cố định, duy nhất cho mỗi lần kích hoạt ở đầu vào đầu vào của mạch.

Trong thiết kế cụ thể này, tụ điện C1 được tích điện bởi bộ phân áp được thiết lập bởi R2, R3 và điện trở gốc-phát của bóng bán dẫn Q2, khiến cho phía Q2 của nó là âm và phía Q1 của nó là dương.

Bộ chia điện trở này cung cấp thêm cho bộ phát Q1 một điện áp dương nhỏ hơn một chút so với điện áp đỉnh của 2N2420 (tham khảo điểm 2 trong sơ đồ).

Lúc đầu, Q2 ở trạng thái BẬT được chuyển sang gây ra sụt áp trên điện trở R4, làm giảm đáng kể điện áp ở các cực đầu ra xuống còn 0. Khi một xung âm 20 V được đưa ra trên các đầu vào, Q1 'cháy', gây ra giảm điện áp tức thời về 0 ở phía phát của C1, do đó làm lệch âm cơ sở Q2. Do đó, Q1 bị cắt và điện áp bộ thu Q1 tăng nhanh chóng lên đến +20 vôn (lưu ý xung được chỉ ra trên các cực đầu ra trong sơ đồ).

Điện áp tiếp tục ở mức này trong một khoảng thời gian t, tương đương với thời gian phóng điện của tụ C1 qua điện trở R3. Đầu ra sau đó giảm trở lại 0 và mạch chuyển sang trạng thái chờ cho đến khi áp dụng xung tiếp theo.

Khoảng thời gian t, và độ rộng xung (thời gian) tương ứng của xung đầu ra, dựa vào sự điều chỉnh của điều khiển độ rộng xung với R3. Theo các giá trị được chỉ ra của R3 và C1, khoảng thời gian có thể nằm trong khoảng từ 2 µs đến 0,1 ms.

Giả sử rằng R3 bao gồm dải điện trở từ 100 đến 5000 ohms. Các phạm vi trễ bổ sung có thể được sửa bằng cách sửa đổi thích hợp các giá trị của C1, R3 hoặc cả hai và sử dụng công thức: t = R3C1 trong đó t tính bằng giây, R3 tính bằng ôm và C1 tính bằng farads.

Mạch hoạt động sử dụng khoảng 11 mA thông qua nguồn điện một chiều 22,5 V. Tuy nhiên, điều này có thể thay đổi ở một mức độ nào đó tùy thuộc vào UJT và loại lưỡng cực. Tất cả các điện trở cố định là 1/2 watt.

5) Dao động thư giãn

Một bộ dao động thư giãn đơn giản cung cấp nhiều ứng dụng được hầu hết những người yêu thích đồ điện tử công nhận rộng rãi. Bóng bán dẫn đơn kết nối là một thành phần hoạt động đáng tin cậy và cứng rắn có thể áp dụng trong loại dao động này. Sơ đồ dưới đây cho thấy mạch dao động thư giãn UJT cơ bản, làm việc với thiết bị UJT loại 2N2646.

Đầu ra thực sự là sóng răng cưa hơi cong bao gồm biên độ đỉnh gần tương ứng với điện áp cung cấp (ở đây là 22,5 V). Trong thiết kế này, dòng điện đi qua nguồn một chiều thông qua điện trở R1 tích điện cho tụ điện C1. Kết quả là sự khác biệt tiềm ẩn VEE được tích lũy đều đặn trên C1.

Thời điểm điện thế này đạt đến điện áp cực đại của 2N2646 (xem điểm 2 trong Hình 7-1 B), UJT BẬT và 'cháy'. Điều này ngay lập tức phóng điện tụ điện, TẮT UJT trở lại một lần nữa. Th là nguyên nhân làm cho tụ điện bắt đầu lại quá trình sạc lại, và chu kỳ cứ lặp đi lặp lại.

Do quá trình sạc và phóng điện này của tụ điện, UJT bật và tắt với tần số được thiết lập thông qua các giá trị của R1 và C1 (với các giá trị được chỉ ra trong sơ đồ, tần số là khoảng f = 312 Hz). Để đạt được một số tần suất khác, hãy sử dụng công thức: f = 1 / (0,821 R1 C1)

trong đó f tính bằng Hz, R1 tính bằng ôm và C1 tính bằng farads. A chiết áp với một điện trở thích hợp có thể được sử dụng thay cho điện trở cố định, R1. Điều này sẽ cho phép người dùng đạt được đầu ra tần số có thể điều chỉnh liên tục.

Tất cả các điện trở là 1/2 watt. Tụ điện C1 và C2 có thể được đánh giá ở 10 V hoặc 16 V, tốt nhất là tantali. Mạch tiêu thụ khoảng 6 mA từ dải cung cấp được chỉ định.

6) Máy phát tần số điểm

Cấu hình sau cho biết 100 kHz dao động tinh thể mạch có thể được sử dụng trong bất kỳ phương pháp tiêu chuẩn nào như một máy phát tần số điểm hoặc tần số tiêu chuẩn thay thế.

“vạn năng chủ yếu được sử dụng để đo lường ”

Thiết kế này tạo ra một sóng đầu ra biến dạng có thể rất phù hợp trong tiêu chuẩn tần số để bạn có thể đảm bảo sóng hài rắn được tải với phổ rf.

Sự hoạt động chung của bóng bán dẫn đơn kết nối và bộ tạo sóng hài điốt 1N914 tạo ra dạng sóng méo dự kiến. Trong thiết lập này, một tụ điện biến đổi 100 pF cực nhỏ, C1, cho phép điều chỉnh một chút tần số của tinh thể 100 kHz, để cung cấp một sóng hài tăng lên, ví dụ như 5 MHz, về 0 nhịp với tín hiệu tần số chuẩn WWV / WWVH .

Tín hiệu đầu ra được tạo ra qua cuộn cảm rf 1 mH (RFC1) được cho là có điện trở một chiều thấp hơn. Tín hiệu này được cấp cho điốt 1N914 (D1) được phân cực một chiều bằng R3 và R4 để đạt được phần phi tuyến tính tối đa của đặc tính dẫn truyền thuận của nó, để làm sai lệch thêm dạng sóng đầu ra khỏi UJT.

Trong khi sử dụng bộ dao động này, bộ biến đổi dạng sóng, R3, được cố định để đạt được truyền mạnh nhất với mức hài được đề xuất là 100 kHz. Điện trở R3 hoạt động đơn giản giống như một bộ hạn chế dòng điện để dừng ứng dụng trực tiếp của nguồn điện 9 volt qua diode.

Bộ dao động tiêu thụ khoảng 2,5 mA từ nguồn cung cấp 9 Vdc, tuy nhiên, điều này có thể thay đổi tương đối tùy thuộc vào UJT cụ thể. Tụ C1 nên là loại không khí trung bình, còn lại các tụ khác là mica hoặc mica tráng bạc. Tất cả các điện trở cố định được đánh giá ở mức 1 watt.

7) Máy dò RF phát

Các Máy dò RF Mạch được minh họa trong sơ đồ sau đây có thể được cấp nguồn trực tiếp từ sóng rf của máy phát đang được đo. Nó cung cấp một tần số âm thanh được điều chỉnh thay đổi vào một tai nghe trở kháng cao đi kèm. Mức âm thanh của đầu ra âm thanh này được xác định bởi năng lượng của rf, nhưng có thể vừa đủ ngay cả với máy phát công suất thấp.

Tín hiệu đầu ra được lấy mẫu thông qua cuộn dây nạp L1 rf, bao gồm 2 hoặc 3 cuộn dây nối cách điện được lắp chặt gần với cuộn dây bình đầu ra của máy phát. Điện áp rf được chuyển đổi thành DC thông qua một mạch diode shunt, được tạo thành từ tụ điện chặn C1, diode D1 và điện trở lọc R1. Kết quả một chiều được chỉnh lưu được sử dụng để chuyển đổi bóng bán dẫn đơn kết nối trong mạch dao động thư giãn. Đầu ra từ bộ dao động này được đưa vào tai nghe trở kháng cao gắn liền thông qua tụ ghép C3 và giắc cắm đầu ra J1.

Âm tín hiệu khi thu được trong tai nghe có thể được thay đổi trong một phạm vi phù hợp thông qua nồi R2. Tần số của âm sẽ ở đâu đó khoảng 162 Hz khi R2 được điều chỉnh thành 15 k. Ngoài ra, tần số sẽ là khoảng 2436 Hz khi R2 được xác định là 1 k.

Thông thường, mức âm thanh có thể được điều chỉnh bằng cách xoay L1 gần hơn hoặc ra xa mạng bể LC của máy phát, một điểm có thể sẽ được xác định để cung cấp âm lượng hợp lý cho hầu hết các cách sử dụng cơ bản.

Mạch có thể được xây dựng bên trong một hộp kim loại nhỏ gọn, được nối đất. Thông thường, điều này có thể được đặt ở một khoảng cách hợp lý từ máy phát, khi sử dụng một cặp xoắn chất lượng tốt hoặc cáp đồng trục mềm và khi L1 được kết nối với đầu cuối dưới của cuộn dây bể chứa.

Tất cả các điện trở cố định được đánh giá ở 1/2 watt. Tụ điện C1 phải được phân loại để chịu được điện áp một chiều cao nhất có thể vô tình gặp phải trong mạch C2 và C3, mặt khác, có thể là bất kỳ thiết bị điện áp thấp thực tế nào.

8) Mạch nhịp

Thiết lập dưới đây trưng bày một máy đếm nhịp điện tử hoàn toàn sử dụng một bóng bán dẫn đơn liên kết 2N2646. Máy đếm nhịp là một thiết bị nhỏ rất tiện dụng cho nhiều nghệ sĩ âm nhạc và những người khác, những người tìm kiếm các nốt âm thanh có thời gian đồng đều trong quá trình sáng tác nhạc hoặc hát.

Đi kèm với một loa 21/2 inch, mạch này đi kèm với âm thanh khá, âm lượng lớn, giống như âm thanh. Máy đếm nhịp có thể được tạo ra khá nhỏ gọn, đầu ra âm thanh loa và pin là những yếu tố duy nhất có kích thước lớn nhất của nó, và vì nó chạy bằng pin nên hoàn toàn di động.

Mạch thực sự là một bộ dao động thư giãn tần số có thể điều chỉnh được ghép nối thông qua một máy biến áp với loa 4 ohm. Tốc độ nhịp có thể thay đổi từ khoảng 1 mỗi giây (60 mỗi phút) đến khoảng 10 mỗi giây (600 mỗi phút) bằng cách sử dụng nồi vặn dây 10 k, R2.

Mức đầu ra âm thanh có thể được sửa đổi thông qua nồi có dây 1 k, 5 watt, R4. Biến áp đầu ra T1 thực sự là một đơn vị nhỏ 125: 3.2 ohm. Mạch kéo 4 mA cho tốc độ nhịp tối thiểu của máy đếm nhịp và 7 mA trong tốc độ nhịp nhanh nhất, mặc dù điều này có thể dao động tùy thuộc vào UJT cụ thể. Pin 24 V sẽ cung cấp dịch vụ tuyệt vời với mức tiêu hao dòng điện giảm này. Tụ điện C1 được đánh giá ở 50 V. Điện trở R1 và R3 là 1/2 watt, và chiết áp R2 và R4 là loại dây quấn.

9) Hệ thống tín hiệu dựa trên giai điệu

Sơ đồ mạch hiển thị bên dưới giúp tín hiệu âm thanh độc lập có thể được trích xuất từ mỗi kênh được chỉ định. Các kênh này có thể bao gồm các cánh cửa độc đáo bên trong một tòa nhà, các bàn khác nhau trong một nơi làm việc, các phòng khác nhau trong một ngôi nhà hoặc bất kỳ khu vực nào khác có thể làm việc với các nút nhấn.

Vị trí có thể phát tín hiệu âm thanh có thể được xác định bằng tần số âm cụ thể của nó. Nhưng điều này có thể khả thi chỉ khi số lượng kênh thấp hơn được sử dụng và tần số âm thanh cách nhau đáng kể (ví dụ: 400 Hz và 1000 Hz) để tai chúng ta có thể dễ dàng phân biệt được.

Mạch một lần nữa dựa trên khái niệm bộ dao động thư giãn đơn giản, sử dụng bóng bán dẫn đơn kết nối loại 2N2646 để tạo ra nốt âm thanh và chuyển sang loa. Tần số âm được xác định thông qua tụ điện C1 và một trong các bình dây 10 k (R1 đến Rn). Ngay sau khi chiết áp được đặt thành 10k ohms, tần số khoảng 259 Hz khi nồi được đặt thành 1k, tần số khoảng 2591 Hz.

Bộ dao động được kết nối với loa thông qua một biến áp đầu ra T1, đơn vị 125: 3,2 ohm nhỏ với vòi chính giữa bên không được kết nối. Mạch hoạt động với một nơi xung quanh 9 mA từ nguồn 15 V.

10) Đèn LED Flasher

Một đèn flash LED hoặc đèn nháy LED rất đơn giản có thể được chế tạo bằng cách sử dụng mạch dao động thư giãn dựa trên UJT thông thường như hình dưới đây.

Hoạt động của Đèn flash LED là rất cơ bản. Tốc độ nhấp nháy được xác định bởi các phần tử R1, C2. Khi có nguồn điện, tụ C2 bắt đầu nạp từ từ qua điện trở R1.

Ngay sau khi mức điện áp trên tụ điện vượt quá ngưỡng kích hoạt của UJT, nó sẽ kích hoạt và bật đèn LED sáng. Tụ điện C2 bây giờ bắt đầu phóng điện qua đèn LED, cho đến khi điện thế trên Cr giảm xuống dưới ngưỡng giữ của UJT, sẽ tắt, tắt đèn LED. Chu kỳ này cứ lặp lại khiến đèn LED nhấp nháy luân phiên.

Mức độ sáng của đèn LED do R2 quyết định, giá trị của nó có thể được tính bằng công thức sau:

R2 = Nguồn cung cấp V - LED chuyển tiếp V / LED hiện tại

12 - 3,3 / .02 = 435 Ohms, vì vậy 470 ohms dường như là giá trị chính xác cho thiết kế được đề xuất.

Một cặp: Mạch báo trộm PIR Tiếp theo: Cách diệt Coronavirus bằng Máy tạo khí Ozone