雞西大學(xué)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路課程設(shè)計(jì)

1、雞西大學(xué)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路課程設(shè)計(jì)院系：電信系班級：08機(jī)電4班姓名：呂長明學(xué)號：04040804021指導(dǎo)教師：王夢文雞西大學(xué) 單結(jié)晶體管簡介和應(yīng)用單結(jié)晶體管具有大的脈沖電流能力而且電路簡單，因此在各種開關(guān)應(yīng)用中，在構(gòu)成定時(shí)電路或觸發(fā)SCR等方面獲得了廣泛應(yīng)用。它的開關(guān)特性具有很高的溫度穩(wěn)定性，基本上不隨溫度而變化。單結(jié)晶體管（簡稱UJT）又稱基極二極管，它是一種只有一個(gè)PN結(jié)和兩個(gè)電阻接觸電極的半導(dǎo)體器件，它的基片為條狀的高阻N型硅片，兩端分別用歐姆接觸引出兩個(gè)基極b1和b2。在硅片中間略偏b2一側(cè)用合金法制作一個(gè)P區(qū)作為發(fā)射極e。其結(jié)構(gòu)、符號和等效電呼。 單結(jié)晶體管電路及原理利用單結(jié)晶體

2、管(又稱雙基極二極管)的負(fù)阻特性和RC的充放電特性，可組成頻率可調(diào)的自激振蕩電路。V6為單結(jié)晶體管，其常用的型號有BT33和BT35兩種，由等效電阻V5和C1組成組成RC充電回路，由C1-V6-脈沖變壓器組成電容放電回路，調(diào)節(jié)RP1即可改變C1充電回路中的等效電阻。圖11-1 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路原理圖工作原理簡述如下：由同步變壓器副邊輸出60V的交流同步電壓，經(jīng)VD1半波整流，再由穩(wěn)壓管V1、V2進(jìn)行削波，從而得到梯形波電壓，其過零點(diǎn)與電源電壓的過零點(diǎn)同步，梯形波通過R7及等效可變電阻V5向電容C1充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到單結(jié)晶體管的峰值電壓UP時(shí)，單結(jié)晶體管V6導(dǎo)通，電容通過脈沖變壓器原邊放電，

3、脈沖變壓器副邊輸出脈沖。同時(shí)由于放電時(shí)間常數(shù)很小，C1兩端的電壓很快下降到單結(jié)晶體管的谷點(diǎn)電壓Uv，使V6關(guān)斷，C1再次充電，周而復(fù)始，在電容C1兩端呈現(xiàn)鋸齒波形，在脈沖變壓器副邊輸出尖脈沖。在一個(gè)梯形波周期內(nèi)，V6可能導(dǎo)通、關(guān)斷多次，但只有輸出的第一個(gè)觸發(fā)脈沖對晶閘管的觸發(fā)時(shí)刻起作用。充電時(shí)間常數(shù)由電容C1和等效電阻等決定，調(diào)節(jié)RP1改變C1的充電的時(shí)間，控制第一個(gè)尖脈沖的出現(xiàn)時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)脈沖的雞西大學(xué)移相控制。單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的各點(diǎn)波形如圖所示。電位器RP1已裝在面板上，同步信號已在內(nèi)部接好，所有的測試信號都在面板上引出。圖11-2 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)的電壓波形(=90°)單

4、結(jié)晶體管的外形很象晶體三極管，它也有三個(gè)電極，稱為發(fā)射極e，第一基極b1，第二基極b2，又叫雙基極二極管。因?yàn)橹挥幸粋€(gè)PN結(jié)所以又稱為單結(jié)晶體管。外形及符號如圖(a)、(b)所示。圖中發(fā)射極箭頭指向b1，表示經(jīng)PN結(jié)的電流只流向b1極。單結(jié)管的等效電路如圖(C)所示，rb1表示e與b1之間的等效電阻，它的阻值受e-b1間電壓的控制，所以等效為可變電阻。兩個(gè)基極之間的電阻用Rbb表示，即：Rbb=Rb1+Rb2，Rb1與Rbb的比值稱為分壓比h=Rb1/Rbb，h一般在0.30.8之間。 單結(jié)晶體管的主要參數(shù)（1）基極間電阻Rbb 發(fā)射極開路時(shí)，基極b1、b2之間的電阻，一般為2-10千歐，其數(shù)

5、值隨溫度上升而增大。（2）分壓比 由管子內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的常數(shù)，一般為0.3-0.85。（3）eb1間反向電壓Vcb1 b2開路，在額定反向電壓Vcb2下，基極b1與發(fā)射極e之間的反向耐壓。（4）反向電流Ieo b1開路，在額定反向電壓Vcb2下，eb2間的反向電流。（5）發(fā)射極飽和壓降Veo 在最大發(fā)射極額定電流時(shí)，eb1間的壓降。雞西大學(xué)（6）峰點(diǎn)電流Ip 單結(jié)晶體管剛開始導(dǎo)通時(shí)，發(fā)射極電壓為峰點(diǎn)電壓時(shí)的發(fā)射極電流單結(jié)晶體管具有大的脈沖電流能力而且電路簡單，因此在各種開關(guān)應(yīng)用中，在構(gòu)成定時(shí)電路或觸發(fā)SCR等方面獲得了廣泛應(yīng)用。它的開關(guān)特性具有很高的溫度穩(wěn)定性，基本上不隨溫度而變化。本電路為單結(jié)

6、晶體管觸發(fā)點(diǎn)路。V1V5，R1組成橋式整流削波電路，為后續(xù)電路提供與焦?fàn)t電壓同時(shí)過零（同步）的梯形波電壓。V6，R2R4及C組成單結(jié)晶體管震蕩電路，由R4輸出所需要的脈沖信號觸發(fā)晶閘管。R2，RP及C組成RC充電電路，當(dāng)C兩端的電壓達(dá)到V6的峰值電壓VP時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通；C和E-B1間形成放電回路，在R4的上形成脈沖電壓，當(dāng)C兩端的電壓隨著放電電壓下降到谷點(diǎn)電壓UV時(shí)，單結(jié)晶體管截至，R4上的電壓為零，完成一次震蕩。所需掛件及附件單結(jié)晶體管的工作原理和特性曲線當(dāng)b1b2間加電源VBB，且發(fā)射極開路時(shí)，A點(diǎn)電位及基極b2的電流為：雞西大學(xué)式中稱為單結(jié)晶體管的分壓比，其數(shù)值主要與管子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，

7、一般在0.50.9之間。圖3 單結(jié)晶體管特性曲線的測試當(dāng)e一b1電壓Ueb1為零或(Ueb1< UA)時(shí)，二極管承受反向電壓，發(fā)射極的電流Ie為二極管的反向電流，記作IEO。當(dāng)Ueb1增大，使PN結(jié)正向電壓大于開啟電壓時(shí)，則IE變?yōu)檎螂娏?，從發(fā)射極e流向基極b1,此時(shí)，空穴濃度很高的P區(qū)向電子濃度很低的硅棒的Ab1區(qū)注入非平衡少子；由于半導(dǎo)體材料的電阻與其載流子的濃度緊密相關(guān)，注入的載流子使rb1減??；而且rb1的減小，使其壓降減小，導(dǎo)致PN結(jié)正向電壓增大，IE隨之增大，注入的載流子將更多，于是rb1進(jìn)一步減??；當(dāng)IE增大到一定程度時(shí)，二極管的導(dǎo)通電壓將變化不大，此時(shí)UEB1。將因rb1的減小而減小，表現(xiàn)出負(fù)阻特性。負(fù)阻特性:是指輸入電壓增大到某一數(shù)值后，輸入電流愈大，輸入端的等效電阻愈小的特性。一旦單結(jié)晶體管進(jìn)入負(fù)阻工作區(qū)域，輸入電流IE的增加只受輸入回路外部電阻的限制，除非將輸入回路開路或?qū)E減小到很小的數(shù)值，否則管子將始終保持導(dǎo)通狀態(tài)。單結(jié)晶體管的特性曲線如圖3，當(dāng) UEB1增大至UP(峰點(diǎn)電壓)時(shí)，PN結(jié)開始正向?qū)?，UP=UA+Uon；UEB1再增大一點(diǎn)，管子就進(jìn)入負(fù)阻區(qū)，隨著IE增大，rb1減小，UEB1減小，