El transistor UJT

Definición

Físicamente el transistor UJT consiste de una barra de material tipo N con conexiones eléctricas a sus dos extremos (B1 y B2) y de una conexión hecha con un conductor de aluminio (E) en alguna parte a lo largo de la barra de material N (conocido como razón de resistencias o factor intrínseco). En el lugar de unión el aluminio crea una región tipo P en la barra, formando así una unión PN.

Dicho transistor es un dispositivo de disparo que consiste de una sola unión PN que es utilizado para hacer osciladores. El disparo ocurre entre el Emisor y la Base1; el voltaje al que ocurre este disparo está dado por la fórmula: 

            La fórmula es aproximada porque el valor establecido en 0.7 puede variar de 0.4 a 0.7 dependiendo del dispositivo y la temperatura.

Considerando el lugar de inserción del material tipo P, se obtiene un divisor de tensión sobre la resistencia RBB original: el cual está formado por las partes correspondientes de la barra N comprendidas entre B2 y E Y entre E y B1 que se define de la siguiente manera. 

Simbologia

Curva Característica

Observando el circuito de polarización de la figura 2 se advierte que al ir aumentando la tensión Vee la unión E-B1 se comporta como un diodo polarizado directamente. Si la tensión Vee es cero, con un valor determinado de Vbb, circulará una corriente entre bases que originará un potencial interno en el cátodo del diodo (Vk). Si en este caso aumentamos la tensión Vee y se superan los 0,7v en la unión E-B1 se produce un aumento de la corriente de emisor (IE) y una importante disminución de RB1, por lo tanto un aumento de VBE1. En estas condiciones se dice que el dispositivo se ha activado, pasando por la zona de resistencia negativa hacia la de conducción, alcanzando previamente la VEB1 la tensión de pico (Vp).

En la curva se destacan tres zonas:

• Región de corte: el diodo está inversamente polarizado, la corriente Ie es menor que el valor de Ip.

• Región de resistencia negativa: los valores de corriente están comprendidos entre Ip e Iv.

•      Región de saturación: en esta región la resistencia vuelve a ser positiva, teniéndose niveles de corriente por encima de Iv.

La región de resistencia negativa en la curva característica del transistor uniunión, lo hace útil en la construcción de los osciladores de relajación.

Funcionamiento

El funcionamiento de un UJT es muy similar al de un SCR (rectificador controlado de silicio). En la gráfica de la figura 3 se describe las características eléctricas de este dispositivo a través de la relación de la tensión de emisor (Ve) con la corriente del emisor (Ie).

Este dispositivo se basa en el control de la resistencia RBB mediante la tensión aplicada al emisor sin embargo hay que tener en cuenta; si el emisor no está conectado o es menor al Voltaje Vp el diodo estará polarizado inversamente y este no conduce Ie=0.

Cuando IP < IE < IV entonces entramos en una zona de resistencia negativa donde RBB varía en función de la corriente (Ie).

Aplicaciones

Una de las aplicaciones más típicas del UJT es la construcción de osciladores de relación que se utilizan en muchos casos como circuito de control de SCRs o TRIACs.

En la figura 4, se muestra una típica aplicación del generador de pulsos de diente de sierra con UJT para controlar el disparo de un SCR. Mediante este circuito controlamos la velocidad de un motor serie (o de cualquier otro tipo de carga: estufas, lámparas, etc) gracias a la regulación de la corriente que realiza sobre medio ciclo del SCR. Para controlar la velocidad del motor, basta con modificar la frecuencia de los pulsos en dientes de sierra, lo cual se consigue variando el valor del potenciómetro RS.

También si se quiere regular el tiempo de disparo solo se debe modificar el valor óhmico de la resistencia variable R, ya que de ésta depende la constante de tiempo de carga del condensador.