¿Qué es el Transistor de Unión Única o UJT?
El transistor de unión única o sus siglas UJT del ingles significa (Uni Junction Transistor). Es un componente electrónico de conmutación a base de semiconductores en sus 3 terminales. El transistor Unijunction es un dispositivo muy simple que consiste en una lámina de silicio del tipo n; con un contacto en cada extremo(base 1 y base 2) y con un contacto rectificador para el terminal del emisor; formando la única unión dentro del dispositivo de ahí el nombre de única unión.
El transistor de unión única también se le conoce como un diodo de doble base. Pero con características de conmutación únicas de UJT, que lo hacen muy diferente de los BJT y FET convencionales; el cual actúa como transistor de conmutación en lugar de amplificar las señales debido a la forma en que está construido. Presenta una resistencia negativa en sus características que lo emplea como osciladores de relajación en una variedad de aplicaciones. La principal desventaja del transistor de unión única es su incapacidad para proporcionar una amplificación adecuada.
Materiales y Fabricación del Transistor de Unión Única (UJT)
En el transistor de unión única; la unión PN está formada por una barra de silicio tipo N ligeramente dopada con material tipo P fuertemente dopado en un lado. El contacto óhmico en cualquiera de los extremos de la barra de silicio; se denomina Base 1 (B 1 ) y Base 2 (B 2 ) y el terminal tipo P se denomina emisor.
La unión del emisor se coloca de manera que esté más cerca de la terminal Base 2 que de la Base 1. Los símbolos de UJT y JFET se parecen a los mismos; excepto que la punta de flecha del emisor representa la dirección en la que fluye la corriente convencional, pero funcionan de manera diferente.
Funcionamiento y Características del UJT
El circuito equivalente simplificado muestra que el canal de tipo N consta de dos resistencias RB2 y RB1 en serie con un diodo equivalente; D que representa la unión PN. La unión PN del emisor se fija a lo largo del canal óhmico durante su proceso de fabricación.
Para el potencial del emisor indicado en el lado izquierdo del punto máximo; el valor de IE nunca excede el IEO (el valor está en microamperios). El IEO actual sigue más o menos el ICO de corriente de fuga inversa del transistor bipolar convencional. Esta región, se denomina región de corte; como se ve en la imagen siguiente. Tan pronto como se logra la conducción a VE = VP, el potencial de emisor VE disminuye a medida que aumenta el potencial de IE; lo cual está precisamente de acuerdo con la resistencia decreciente RB1 para aumentar la corriente IE.
Tan pronto como se alimenta el circuito, el voltaje VE que es igual a VC comenzará a cargar el capacitor hacia el voltaje VV; a través de una constante de tiempo τ = R1C. La ecuación para determinar el período de carga de C en una red UJT es:
vc = Vv + (V – Vv) (1 – e -t / R1C)
A través de nuestros cálculos anteriores, ya conocemos la volatilidad en R2 durante el período de carga anterior del capacitor. Ahora, cuando vc = vE = Vp, el dispositivo UJT entrará en estado de encendido; lo que hará que el condensador se descargue a través de RB1 y R2, con una tasa que depende de la constante de tiempo:
τ = (RB1 + R2) C
La próxima ecuación se utilizar para calcular el tiempo de descarga:
vc = vE
vc ≅ Vpe -t / (RB1 + R2) C
Esta ecuación se ha vuelto un poco compleja debido a RB1; que sufre una disminución de valor a medida que aumenta la corriente del emisor, junto con otros aspectos en el circuito como R1 y V; que también afectan la tasa de descarga de C en general.
A pesar de esto, si nos referimos al circuito equivalente como se muestra en la siguiente imagen; típicamente los valores de R1 y RB2 pueden ser tales que una red Thévenin; para la configuración alrededor del capacitor C podría verse marginalmente afectada por el R1, Resistencias RB2. Aunque el voltaje V parece ser bastante grande; el divisor resistivo que ayuda al voltaje de Thévenin generalmente podría pasarse por alto y eliminarse, como se muestra a continuación:
Aplicación del Transistor de Unión Única
En circuito para control de velocidad es una de sus aplicaciones más típicas del UJT para producir un conjunto de pulsos para disparar; controlar el tiristor, circuitos de activación y circuitos osciladores. Podemos utilizarlos para ajustar la velocidad de los motores; utilizando UJT como circuito de activación en combinación con SCR, Triacs, tambien para circuitos de control de fases. Para generadores de pulsos de dientes de sierra, suministros regulados por voltaje / corriente y en circuitos basados en temporizadores.
Ventajas de este Transistor (UJT)
Las ventajas del transistor Unijunction incluyen:
- Bajo costo en su construcción.
- Cuenta con características de resistencia negativa.
- Requiere un valor bajo de corriente para la activación.
- Un voltaje de activación estable.
- Dispositivo de absorción de baja potencia.
en que aparatos comerciales se utiliza el UJT
En varios dispositivos, especialmente en aquellos donde se requiere un disparo o control de pulsos. Es importante señalar que muchos de sus usos han disminuido con el tiempo, ya que los UJTs han sido reemplazados por tecnologías más avanzadas como los microcontroladores, los MOSFETs y los IGBTs, que ofrecen mayor eficiencia, flexibilidad y funcionalidad. Sin embargo en equipos más antiguos(Fuentes de Alimentación Conmutadas, Control de Fase en Dimmers, Sistemas de Encendido en Motores, Generadores de Pulso, Equipos de Prueba y Medición), todavía se pueden encontrar UJTs.