ÖZEL YARI İLETKEN ELEMANLAR
VE UYGULAMALARI – 6:
Özel tip sayılabilecek yarı iletken devre
elemanları daha pek çok olmasına karşın bu sayı ile bu konuyu
kapatıyorum Böylece en çok kullanılan bu tip yarı iletken devre
elemanlarını tamamlamış oluyoruz. Bu ay UJT (Unijunction Transistor
- Tek Bağlantılı Transistör) konusunu ele alacağım.
UJT BJT transistör gibi üç bacaklı bir devre elemanı olmasına
karşın çok farklı bir karakteristiğe sahiptir. Aşağıdaki şekilde bir
UJT nin içi yapısı ve sembolü görülmektedir.
Şekilden de görüldüğü gibi bir UJT her iki tarafı omik olarak
bağlantılı olan bir N tipi silikon çubuktan oluşmuştur. Çubuğun
ortasından kenara doğru bir yerde P tipi bir malzeme ile bir uç daha
vardır. N tipi çubukla P tipi yarı iletkenin birleşmesine E
(Emitör), P tipi yarı iletken yakın olan N tipi çubuğun ucuna B2
(Base2), uzak olan ucuna B1 (Base1) adı verilir. B1 ve B2 arasında
ki direnç "interbase resistance" olarak adlandırılır. Bu direnç
RBB ile gösterilir. Değeri 5K ile 10K arasıdır.
Çalışma durumunda pozitif VBB kaynağı B2 ucuna bağlı
iken, B1 ucu da kaynağın negatif ucuna bağlanmıştır. UJT nin Emitör
ucu açıkta iken yani VE kaynağına bağlı değilken B2-E-B1
uçları arasında rezistif bir gerilim bölücü oluşmaktadır. Bu gerilim
bölücü B2-B1 arasındaki silisyum çubuk tarafından oluşturulur.
VE voltajı uygulandığında; VE gerilimi
nVBB geriliminden küçükse emitör diyou ters bayaslanır,
VE gerilimi nVBB geriliminden büyükse emitör
diyou düz bayaslanır ve B1 ile Emitör arasından bir akım akar. Bu
Emitör akımı B1 ucuna doğru çekilen boşluklardan oluşur. Boşlukların
B1 terminaline doğru çekilmesi VBB kaynağı tarafından
sağlanan elektronlarca temin edilir. Bu şekilde oluşturulan fazladan
elektronlar RB1 üzerindeki geilin azalmasına sebep olur. Bunun
sonucunda, emitör akımındaki artış emitör gerilimdeki azalma ile
sağlanır. Yani NEGATİF DİRENÇ özelliği meydana gelir.
UJT, çoğunlukla periyodik tetiklemeler için bir osilatör devresi
yada doğrusal testere dişi dalga şekli üretmek için kullanılır.
Doğrusal dalga şekli elde etmek için devreye fazladan BJT
transistörlü doğrusal akım kaynağı ilave etmek gereklidir. Şimdi bu
iki uygulala için birer örnek devre inceleyelim.
Relaxation Osilatör Devresi:
Devrenin çalışmasını birkaç basit cümle ile açıklayacağım. Burada
hatırlanması gereken en önemli nokta UJT nin E-B1 arasındaki voltaj
belirli bir seviyeye yükseltildiğinde, E-B1 uçları arasından bir
akım akmakta yani bu iki nokta arasındaki direnç çok azalmakta ve bu
anda Emitör akımı akmakta. E-B1 arasındaki voltaj azaldığında ise
UJT üzerinden geçen akımı durdurmaktadır.
S anahtarı kapatıldığında devredeki CT kondansatörü RT direnci
üzerinden yavaşça dolar. Bu dolma şekildeki gibi üssel bir
biçimdedir. CT üzerindeki voltaj, UJT nin nVBB
voltajını aştığında CT üzerindeki gerilim E-B1 üzerinden boşalır. Bu
boşalma esnasında oluşan emitör akımı R1 üzerinde şekildeki gibi bir
çıkış dalga şekli üretir. CT üzerindeki voltaj boşaldığı zaman
emitör akımı da durur. Devre S anahtarının ilk kapatıldığı ana döner
ve CT kondansatörü yeniden dolmaya başlar, devre bu şekilde
periyodik olarak çalışmaya devam eder.
Doğrusal Testere Dişi Dalga Üreteci:
Dalga şekillerine dikkat edilirse gerek yükselme gerekse düşme
zamanlarında şekil doğrusal değildir. Bu şekildeki bir dalga şekli
bazı tetikleme devrelerinde rahatlıkla kullanılabilir. Fakat,
özellikle bazı devreler hem yükselmede hem de düşmede doğrusal dalga
şekli isterler. Örneğin tarayıcı osilatörler buna bir örnek olarak
verilebilir. Bu şekildeki dalga şekillerini elde etmek için
yukarıdaki devre temel şekli ile kalmak koşulu ile CT kondansatörünü
doğrusal olarak dolduran ve boşaltan ek devrelerle desteklenir.
Bunun en basit ve ekonomik yolu CT kondansatörünü sabit bir akımla
doldurmaktır. Bu durumda kondansatör üzerindeki gerilim doğrusal
olarak yükselir.
Devredeki Q3 transistörü doğrusal akım kaynağı olarak
çalışmaktadır. Q2 transistörü ise CT kondansatörü üzerinde oluşan
doğrusal dalga şeklinin çıkışa aktarılmasında çıkış tampon
yükselteci olarak görev yapar. Devredeki ayarlı direnç RT ise 1/5
oranında frekans ayarlaması yapar. Devre yaklaşık olarak 10KHz ile
50KHz arasında doğrusal testere dişi gerilim üretir.
Önümüzdeki ay yeni bir yazı dizisinde görüşmek
üzere.. |