השוואה ובחירת UJT ו- BJT

בתחום הנדסת אלקטרוניקה מודרנית, מכשירי מוליכים למחצה מתאימים הם המפתח להבטיח תכנון מעגלים מוצלח.מאמר זה יבחן בפירוט שני מכשירי מוליכים למחצה בסיסיים: טרנזיסטור Unijunction (UJT) והטרנזיסטור הדו קוטבי (BJT).למרות ששני מכשירים אלה משמשים שניהם לעיבוד אותות ובקרת חשמל, המבנים, עקרונות העבודה ותרחישי היישומים שלהם הם שונים בעיקרם.על ידי ניתוח מעמיק של המאפיינים ודרישות ההפעלה של שני מכשירים אלה, אנו יכולים להבין טוב יותר את התפקידים והיתרונות הספציפיים שלהם במערכות אלקטרוניות.

קָטָלוֹג

1. הצגה מפורטת של טרנזיסטור יונינג '(UJT)

טרנזיסטור Unijunction (UJT) הוא מכשיר מוליך למחצה ייחודי השונה מהטרנזיסטורים המקובלים.בניגוד לטרנזיסטורים צומת דו קוטבי נפוצים (BJTS), המשתמשים גם במוליכים למחצה מסוג N וגם מסוג P, UJTs מאופיינים בצומת ה- PN היחיד שלהם.מבנה יעיל זה מעניק ל- UJTs תכונות אלקטרוניות ייחודיות.UJTs בנויים ממוטות סיליקון מסוממים קלות.המוט מהווה את עמוד השדרה של המכשיר והוא חלק מפעולתו.קצה אחד של המוט מתחבר למסוף הבסיס 2 (B2).בערך באמצע המוט, האזור בצורת P משובץ במדויק בתהליך סגסוגת.החדרת קפדנית זו יוצרת צומת PN קריטי בממשק שבין ה- P ל- N-ROD.הקצה השני של המוט מתחבר לטרמינל האחר, בסיס 1 (B1).צומת ה- PN שנוצר הוא אלמנט ההפעלה המרכזי ומחובר למסוף הפולט (E).

ביישומים מעשיים, התנהגות UJTS היא פשוטה וצפויה, במיוחד ביצירת מחוללי דופק.ראשית, מהנדסים מציבים נגן ראשוני בין פולט ה- UJT לבין מסוף הבסיס שלו.התנגדות זו נשמרת בדרך כלל גבוהה על ידי שליטה על המתח המופעל על המסופים עד להגיע למתח סף ספציפי.

לאחר חריגת הסף, המתח בצומת PN גורם לירידה פתאומית בהתנגדות הפנימית של UJT.שינוי פתאומי בהתנגדות יכול לגרום לעלייה חדה בזרם הזורם במכשיר.

2. פונקציות ויישומים של טרנזיסטור דו קוטבי (BJT)

טרנזיסטורים דו קוטביים (BJTs) משמשים בעיקר להגברה ומשיכות מיתוג.בגלל הסתמכותו על אלקטרונים וחורים כנשאים, מכשיר זה מכונה לעתים קרובות פשוט "דו קוטבי".למבנה של BJT שלושה מסופים בסיסיים: פולט, בסיס ואספן.הם מחולקים לשני סוגים עיקריים: NPN ו- PNP כך שיתאימו לדרישות מעגל שונות.סוג ה- NPN מורכב משכבה דקה של מוליכים למחצה מסוג P עם שתי שכבות מסוג N עבות יותר.לעומת זאת, בסוג ה- PNP, שכבה מסוג N דקה נדבקת בין שתי שכבות מוליכות למחצה מסוג P עבות יותר.הסדר זה מעניק ל- BJT יותר צדדיות ביישומים שלו.

ביישומים מעשיים, יכולת ההסתגלות של BJT באה לידי ביטוי ביכולתו לשפר את תכנון המעגלים.בין אם יש לפעול כמתג לשליטה בזרימת כוח או כמגבר לשיפור חוזק האות, שילוב BJTs במעגלים יכול לעזור בשיפור ביצועי המערכת וזמן התגובה.

3. השווה את UJT ו- BJT

בסיס ההבדל	UJT	BJT
צורה מלאה	UJT מייצג טרנזיסטור Unijunction.	BJT מייצג צומת דו קוטבי טרָנזִיסטוֹר.
הַגדָרָה	UJT הוא מוליך למחצה לשלושה מסופי מיתוג מכשיר עם צומת אחד בלבד.	BJT הוא שלוש שכבות שלוש סופיות מכשיר מוליכים למחצה שיכול לעבוד כמתג כמו גם מגבר.
סמל מעגל
מסופים	ל- UJT שלושה מסופים, כלומר.פולט (ה), מסוף בסיס 1 (B1) ומסוף הבסיס 2 (B2).	ל- BJT שלושה מסופים, כלומר.פולט (ה), בסיס (ב) ואספן (ג).
מספר צומת PN	יש רק צומת PN אחד שנמצא ב UJT.	יש שני צומת PN במקרה של BJT.
מספר שכבות מוליכים למחצה	ל- UJT יש רק שתי שכבות של מוליך למחצה, האחד הוא סוג P והשני מסוג N.	ל- BJT שלוש שכבות של מוליך למחצה, האחד הוא מסוג P והשניים האחרים הם מסוג N (או האחד מסוג N שניים הם מסוג P).
שם חלופי	UJT נקרא גם דיודה בסיסית כפולה, מכיוון שיש לו שני בסיסים.	BJT ידוע פשוט כטרנזיסטור.
סוגים	שם הם שלושה סוגים של UJT כלומר.- מְקוֹרִי טרנזיסטור Unijunction (UJT רגיל) מַשׁלִים טרנזיסטור Unijunction (Cujt) ניתן לתכנות טרנזיסטור יונינג '(לשים)	שתיים סוגי BJT נמצאים שם - NPN טרָנזִיסטוֹר PNP טרָנזִיסטוֹר
הוֹלָכָה חַשְׁמַלִית	ההולכה ב- UJT מבוססת על תנועה של נושאי הרוב בלבד.לפיכך, זהו מכשיר חד קוטבי.	ההולכה ב- BJT מבוססת על תנועה של רוב ומנשאים מטעני מיעוט כאחד.לפיכך, זהו דו קוטבי התקן.
פוּנקצִיָה	UJT יכול לשמש רק כמוליך למחצה החלף במעגל אלקטרוני.	BJT יכול לשמש כמתג מוליך למחצה כמו גם מגבר.
סוג המכשיר	UJT משמש כמכשיר מבוקר מתח.	BJT הוא מכשיר מבוקר כרגע.
יישומים	ה- UJT נמצא בשימוש נרחב בהרפיה מתנדים, מתנדים מסונכרנים, מעגלי ייצור דופק, מעגלים מפעילים של SCR וכו '	BJT נמצא בשימוש נרחב ברבים אלקטרוניים מעגלים כמו מגברים, מעגלים דיגיטליים במהירות גבוהה, טמפרטורה חיישנים, מחוללי דופק מפולת, ממירים לוגריתמיים וכו '.

4. כיצד לבחור בין UJT ל- BJT

בחירת רכיבי המוליכים למחצה הנכונים בעיצובים אלקטרוניים חשובה מאוד לתוצאה.להלן מדריך מפורט יותר שיעזור לכם לבחור את הבחירה הנכונה בין טרנזיסטורים חד -פעמיים (UJTS) לבין טרנזיסטורים דו קוטביים (BJTS), כאשר לכל סוג יש מקרי שימוש שונים ומאפייני הפעלה.

מתי לבחור טרנזיסטור Unijunction (UJT)

מיתוג יישומים: UJTs מתאימים היטב למיתוג בגלל תכונות ההתנגדות השליליות שלהם.כאשר מושג סף מתח מראש מראש, ה- UJT יכול לפתע לעבור ממצב עמידות בפני עמידות גבוהה למצב עמידות נמוכה, מה שהופך אותו ליעיל להפעלה ומדאיג.

מתח מופעל: ה- UJT פועל על בסיס המתח המופעל בין הפולט לבסיס.יש לנהל בזהירות מתח זה בשלב התכנון כדי להבטיח כי ה- UJT יורה באופן אמין ועקבי.

תכנון מעגלים פשוטים: UJTs שימושיים ליישומים בהם נדרשת פשטות מעגל, כגון טיימרים או מתנדים.הם עוזרים להפחית את ספירת הרכיבים ומורכבות המעגלים, תוך פשט את תהליך העיצוב.

טיפול בזרמים קטנים: UJTs מתאימים ליישומים הכרוכים בזרמים קטנים, כגון העברת אות או בקרת עוצמה נמוכה שאינם דורשים יכולות זרם גדולות.

יציבות טמפרטורה: UJT מספק יציבות ביצועים גבוהה יותר בתנאי טמפרטורה שונים בגלל התכונות הפיזיקליות והכימיות החזקות שלו.

עלות וזמינות: בעוד ש- UJT עשוי להיות קשה יותר למצוא, ועשוי להיות יקר יותר בגלל הנדירות שלו בשוק, השימושים הספציפיים שלו מצדיקים לעתים קרובות את ההוצאה.

מתי לבחור טרנזיסטור דו קוטבי (BJT)

רב -גוניות: BJTs הם רב -תכליתיים ביותר וניתן להשתמש בהם ביעילות כמגברים ומתגים.

גמישות שליטה: עם BJTs, אתה יכול לשלוט בדק על המעגל כולו על ידי התאמת הזרם או המתח בבסיס.

טיפול נוכחי: BJTs נועדו לטפל בזרמים גבוהים יותר מ- UJTs, מה שהופך אותם מתאימים לשימוש באספקת חשמל ויישומים אחרים בעלי עוצמה גבוהה.

יישומים בתדר גבוה: BJTs עדיפים על יישומים הדורשים עיבוד אותות בתדר גבוה, כגון תקשורת וציוד רדיו, בשל תגובתם בתדר גבוה מצוין.

פיצוי טמפרטורה: למרות שה- BJT עשוי לדרוש מעגלים נוספים לפיצוי טמפרטורה, ובכך להגדיל את המורכבות התכנון, תכונה זו משפרת את האמינות הכוללת של יישומים רגישים לטמפרטורה.

כלכלה ושילוב: BJTs בדרך כלל זולים יותר וזמינים יותר, מה שהופך אותם לבחירה ראשונה לפרויקטים רגישים בעלויות.שילובם עם מעגלים שונים והתאמה לעיצובים מורכבים של מערכות הופכים אותם לשימוש נרחב בתעשיית האלקטרוניקה.

5. סיכום

באמצעות השוואה מפורטת של UJTs ו- BJTs, אנו יכולים לראות שלמרות ששניהם יכולים לספק פונקציות מיתוג, יש להם הבדלים משמעותיים ביכולות הטיפול הנוכחיות, תגובת התדרים, יציבות הטמפרטורה וכלכלה.UJT מתאים ליישומים בתדר נמוך הדורשים יציבות גבוהה ומעגלים פשוטים, ואילו BJT מתאים יותר לעיצובים מעגלים מורכבים הדורשים תגובה בתדר גבוה וטיפול בזרם גדול.הסחר הקפדני של גורמים קריטיים אלה מבטיח כי מכשיר המוליכים למחצה שנבחר בצורה הטובה ביותר עונה על צרכי הפרויקט תוך שמירה על ביצועי המערכת הכוללים ויעילותם.

שאלות נפוצות [שאלות נפוצות]

1. מהם היתרונות של UJT?

היתרונות של UJT (טרנזיסטור unijunction) הם בעיקר המבנה הפשוט והעלות הנמוכה שלו.זה מורכב ממבנה אחד בלבד ושתי נקודות חיבור חיצוניות, ותהליך הייצור הוא הרבה יותר פשוט מאשר טרנזיסטורים מורכבים אחרים.בנוסף, UJT מתאים מאוד לשימוש ככפכף ומתנדל מכיוון שהוא יכול לפעול ביציבות בזרמים קטנים מאוד.

2. מה ההבדל בין UJT ל- BJT?

ההבדל העיקרי בין UJT ל- BJT (טרנזיסטור דו קוטבי) הוא מנגנון הבנייה והעבודה שלהם.ל- UJT יש צומת אחד, ואילו ל- BJT יש שני צומת (צומת PN וצומת NP).מבחינה פונקציונלית, BJTs ביצועים טובים יותר כמגברים, שיכולים להגביר זרם כאשר אות הקלט קטן, ואילו UJTs משמשים לרוב כמתגים או מתנדים.מנקודת המבט של גמישות השימוש, ל- BJT מגוון רחב יותר של יישומים, הוא יכול להתמודד עם זרמים ומתחים גדולים יותר וניתן לתכנן אותו כסוג NPN או PNP, בעוד של- UJT יש מבנה פשוט יותר.

3. איזה מהם משמש יותר, UJT או BJT?

ברוב המעגלים האלקטרוניים משתמשים ב- BJTs בתדירות גבוהה בהרבה מ- UJTs.הסיבה לכך היא שהגמישות והכוונון של ה- BJT יכולים להכיל מגוון רחב יותר של צרכי עיצוב אלקטרוניים, החל ממגברים פשוטים למעגלים משולבים מורכבים.לעומת זאת, UJTs משמשים בעיקר ביישומים ספציפיים כמו מתנדים ומעגלי תזמון.

4. מהם היישומים הנפוצים של UJT?

UJTs משמשים בעיקר במעגלי כפכפים ומתנד.הם שימושיים במיוחד בגנרטורים לדופק מכיוון שניתן לייצר מרווחי זמן מדויקים מאוד ואותות חוזרים ונשנים.לדוגמה, UJTs יכולים לשמש כרכיבי תזמון אמינים במעגלי חשמל, טיימרים ומערכות אזעקה.בנוסף, לרוב משתמשים ב- UJT במעגלי ההדק המתחילים SCRS (מיישר מבוקר סיליקון) ומכשירי בקרה אחרים מכיוון שהוא יכול לספק את דיוק הבקרה והיציבות הנדרשים.