Cos'è un transistor a giunzione unipolare?
Ecco una ripartizione dell'UJT:
Struttura:
* Emettitore (E): Un contatto di piccola area fortemente drogato su un lato del dispositivo.
* Base 1 (B1): Un contatto di ampia area leggermente drogato su un lato del dispositivo.
* Base 2 (B2): Un contatto di ampia area leggermente drogato sul lato opposto del dispositivo.
Principio di funzionamento:
Il funzionamento dell'UJT si basa sul rapporto di stallo intrinseco (η) , che è un parametro cruciale determinato dalla geometria del dispositivo e dai livelli di drogaggio. η rappresenta il rapporto della resistenza tra l'emettitore e la base 2 (RB2 ) alla resistenza totale tra base 1 e base 2 (RB1 + RB2 ).
1. Inizialmente: L'emettitore è polarizzato inversamente rispetto ad entrambe le basi. Il dispositivo è nello stato "spento" con un'elevata resistenza tra l'emettitore e la base 2.
2. Quando la tensione dell'emettitore (VE ) viene aumentato oltre un certo valore: La giunzione emettitore-base 1 diventa polarizzata direttamente, consentendo alla corrente di fluire attraverso il dispositivo. Questa corrente crea un campo elettrico che si diffonde attraverso la regione della base 1, aumentando la conduttività del materiale.
3. All'aumentare della corrente: La resistenza tra l'emettitore e la base 2 diminuisce. Questa diminuzione della resistenza porta a una caratteristica di resistenza negativa , dove la tensione ai capi del dispositivo diminuisce all'aumentare della corrente.
4. Punto di picco: Ad una certa tensione (VP ), la corrente raggiunge un valore massimo (IP ). Questo punto è chiamato punto di picco.
5. Punto valle: Dopo il punto di picco, la corrente inizia a diminuire, anche se la tensione continua ad aumentare. Questo perché il campo elettrico creato dalla corrente dell'emettitore diventa abbastanza forte da esaurire la regione di base 1, riducendo la conduttività. La corrente raggiunge un valore minimo (IV ) nel punto di valle (VV ).
6. Regione di saturazione: Dopo il punto di valle, l'UJT entra in una regione di saturazione dove la corrente continua ad aumentare con la tensione, ma la caratteristica di resistenza negativa non è più presente.
Applicazioni:
La caratteristica di resistenza negativa dell'UJT lo rende adatto a varie applicazioni, tra cui:
* Oscillatori di rilassamento: Possono generare forme d'onda a dente di sega e vengono utilizzati nei circuiti di temporizzazione e nei generatori di impulsi.
* Circuiti di attivazione SCR: Possono essere utilizzati per attivare gli SCR (raddrizzatori controllati al silicio).
* Controllo di fase: Possono essere utilizzati per controllare la fase dei segnali CA.
* Sensori di temperatura: La loro resistenza varia con la temperatura, consentendo applicazioni di rilevamento della temperatura.
* Controllo della velocità del motore: Possono essere utilizzati nei circuiti per il controllo della velocità del motore.
Vantaggi:
* Struttura semplice: L'UJT è un dispositivo relativamente semplice da produrre.
* Basso costo: Sono economici rispetto ad altri dispositivi a semiconduttore.
* Ampia gamma di applicazioni: Possono essere utilizzati in una varietà di applicazioni.
Svantaggi:
* Gestione della potenza limitata: Non sono adatti per applicazioni ad alta potenza.
* Sensibilità alla temperatura: Le loro caratteristiche possono essere influenzate dalle variazioni di temperatura.
* Risposta in frequenza limitata: Non sono adatti per applicazioni ad alta frequenza.
In sintesi, il transistor a giunzione unipolare è un dispositivo semiconduttore specializzato con caratteristiche e applicazioni uniche. La sua proprietà di resistenza negativa lo rende utile nei circuiti di temporizzazione, nei circuiti di trigger e in altre applicazioni in cui è richiesta la generazione o il controllo della forma d'onda.