Los osciladores son los circuitos electrónicos que se utilizan para generar formas de onda sin utilizar ninguna señal de entrada. Las formas de onda como ondas sinusoidales, ondas coseno, ondas triangulares, ondas de pulso, etc. se generan utilizando un circuito Oscilador. Básicamente, hay dos tipos de osciladores electrónicos: los osciladores lineales y los osciladores de relajación. Los osciladores lineales se utilizan para generar las formas de onda sinusoidales, mientras que los osciladores de relajación se utilizan para generar las formas de onda no sinusoidales. El oscilador de relajación consiste en un circuito de retroalimentación con un dispositivo de conmutación como un transistor, amplificador operacional, relé, etc. que carga y descarga repetidamente el capacitor a través de una resistencia. En el oscilador de relajación UJT, UJT se utiliza como dispositivo de conmutación.
¿Qué es el oscilador de relajación UJT?
Para generar formas de onda sin usar ninguna señal de entrada usamos Osciladores. Los osciladores de relajación son los circuitos que producen las formas de onda no sinusoidales. Estos osciladores constan de un circuito de retroalimentación con un dispositivo de conmutación, que carga y descarga un condensador a través de una resistencia hasta que alcanza el valor umbral. Aquí, el período del oscilador depende de la constante de tiempo del capacitor. En el oscilador de relajación UJT, UJT se utiliza como el dispositivo de conmutación que carga y descarga el condensador.
Características UJT y oscilador de relajación
Para comprender el funcionamiento de UJT en el oscilador de relajación, es importante conocer las características del UJT. UJT es la forma abreviada de UniJunction Transistor. Es un dispositivo de tres terminales que se utiliza como transistor de conmutación ON-OFF. Estos se construyen utilizando material semiconductor de tipo P y N, formando una única unión PN en el canal de tipo N del dispositivo. Tiene conductividad unidireccional y características de resistencia negativa. Actúa como un divisor de voltaje variable durante condiciones de avería. Aquí, el material de tipo P se fusiona en el canal de silicio de tipo N. El canal de tipo N del UJT actúa como el canal principal de transporte de corriente con dos conexiones externas Base1 y Base2. El material tipo P forma la conexión del emisor.
Oscilador de relajación UJT
En UJT, el terminal E del emisor está polarizado hacia adelante. Aquí, la relación de separación intrínseca indica la relación resistiva de RB1 a RB2, denotada por η. Los valores de η oscilan entre 0,5 y 0,8.
η = RB1 / (RB1 + RB2)
UJT se apaga cuando se aplica un pequeño voltaje de entrada, menos el voltaje a través de RB1, al terminal del emisor. Cuando el terminal del emisor se aplica con un voltaje mayor que el voltaje a través del RB1, el dispositivo se polariza hacia adelante y comienza a conducir.
Diagrama del circuito del oscilador de relajación UJT
El oscilador de relajación UJT consta de un circuito UJT con su emisor conectado a una resistencia y un condensador. El tiempo de la forma de onda de salida se determina utilizando la constante de tiempo RC. Se aplica voltaje de suministro VBB al circuito. El condensador comienza a cargarse a través de la resistencia R1.
Oscilador de relajación UJTTeoría
Cuando el condensador se carga hasta el valor máximo del umbral de UJT, UJT se enciende y el condensador comienza a descargarse. El condensador se descarga a través de la resistencia R2. El capacitor se descarga hasta que el voltaje se reduce al punto valle del UJT, donde el UJT se apaga y el capacitor comienza a cargarse nuevamente. El voltaje de salida recolectado a través de R2 forma la forma de onda no sinusoidal. La forma de onda de voltaje se genera cuando el UJT está en estado ON.
Inicialmente, el voltaje a través del capacitor Vc = 0. El condensador comienza a cargarse a través de la resistencia R1, V = V0 (1- e1 / R1C). El capacitor continúa cargándose hasta que el UJT se enciende, donde comienza a descargarse a través de la resistencia R2.
Este proceso de carga y descarga continúa. El voltaje en el capacitor cuando se traza en el gráfico muestra una forma de onda de barrido. La carga y descarga continua del condensador ha generado una forma de onda de barrido a través del condensador. Por tanto, la salida del oscilador de relajación genera formas de onda continuas no sinusoidales.
forma de onda del oscilador de relajación ujt obtenido a través de la resistencia de descarga también genera una señal continua con relajación y CA. La relajación se produce cuando el UJT se apaga y la señal de CA se genera cuando se enciende el UJT.
Hay algunos parámetros de diseño que deben tenerse en cuenta al diseñar este oscilador de relajación. El período de tiempo de la forma de onda de salida que depende de la constante de tiempo RC se da como T = R2C log (1/1-η) mientras que la frecuencia se representa como 1 / T. Como la velocidad de carga del condensador depende del valor de resistencia de R1, el valor de resistencia eficiente de R1 se puede elegir como R1 = 104/ η VBB, VBB es la tensión de alimentación. Los valores de descarga del condensador dependen del valor de resistencia de R2. Entonces RMax= (VBB -Vpags)/Ipagsy RMin= (VBB - Vv)/ Iv. donde Vpagsy yopagsson la tensión máxima y la corriente máxima de UJT respectivamente. Vvy yovson el voltaje de valle y la corriente de valle de UJT respectivamente.
Aplicaciones
los Aplicaciones del oscilador de relajación UJT son
El oscilador de relajación permanece en posición de reposo durante algún tiempo y produce señales de CA. Estos osciladores producen señales de baja frecuencia. El oscilador de relajación UJT se utiliza en el generador de funciones para producir señales de barrido, pitidos electrónicos, SMPS, luces parpadeantes, Osciladores controlados por voltaje , inversores, etc.
Ventajas y desventajas
los Oscilador de relajación UJT Ventajas y desventajas son
La característica de resistencia negativa del UJT agrega una ventaja al oscilador de relajación UJT. UJT requiere un valor bajo de corriente de activación. Es de bajo costo y es un dispositivo de absorción de baja potencia. UJT tiene un voltaje de activación estable.
Las desventajas del oscilador de relajación UJT son que son inestables y, por las buenas características de control, requieren circuitos complejos.
El oscilador de relajación UJT se puede utilizar como generador de impulsos cuando se utiliza el voltaje a través de la resistencia de descarga. Al conectar un potenciómetro en el lugar de la resistencia de carga R1, se pueden obtener formas de onda de diente de sierra con diferentes rangos de frecuencia a través del condensador. Se pueden obtener pulsos con diferentes rangos de frecuencia a través de la resistencia de descarga cuando experimento del oscilador de relajación ujt con diferentes valores de condensador y resistencias R1 y R2.
El modelo matemático de la relajación oscilador se utiliza en muchos campos de la ciencia para analizar los sistemas dinámicos que producen oscilaciones no lineales. En la salida de un oscilador de relajación, solo hay un rampa que ocupa todo el período de tiempo. Aquí el voltaje a través del capacitor es una onda de diente de sierra mientras que la corriente a través UJT es una secuencia de pulsos cortos. ¿Cuál es el voltaje máximo de UJT?
