Was ist ein Unijunction-Transistor?
Ein Unijunction-Transistor ist ein Halbleiterbauelement mit drei Anschlüssen, das zum Steuern oder Triggern anderer elektronischer Bauelemente in Niederspannungsschaltungen mit geringer Leistung verwendet wird. Das Gerät hat einen einzelnen pn-Übergang, den sogenannten Emitter-Übergang, zwischen seinen beiden Basisanschlüssen. Unijunction-Transistoren wurden in den 1970er Jahren häufig von Elektronik-Bastlern verwendet, um einfache Oszillatorschaltungen aufzubauen. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurden diese Transistoren üblicherweise in Relaxationsoszillatorschaltungen verwendet, um die Entladung eines Kondensators zu steuern und einen Thyristor in Wechselstrom-Steuerschaltungen zu triggern.
Früher als Filamenttransistor oder Doppelbasisdiode bekannt, gehört der Unijunction-Transistor zur Thyristor-Familie, einer Art leistungsschaltendes Halbleiterbauelement. Ein Unijunction-Transistor hat im ausgeschalteten Zustand eine hohe Impedanz, was bedeutet, dass er im ausgeschalteten Zustand dem Stromfluss stark widersteht. Wenn es eingeschaltet ist, hat es eine niedrige Impedanz, was bedeutet, dass es dem durch es fließenden Strom nur minimal widersteht. Auf diese Weise kann das Gerät den Stromfluss in einem Stromkreis steuern.
Wenn sein Basis 1 oder B1-Anschluss geerdet ist und eine Spannung an seinen Basis 2 oder B2-Anschluss angelegt ist, wird ein Strom auf der N-Seite des Emitterübergangs erzeugt. Wenn zwischen B1 und B2 mehr Spannung angelegt wird, erhöht das Halbleitermaterial die Leitfähigkeit zwischen dem Emitter und B1, so dass der Strom leichter fließen kann. Wenn die Leitfähigkeit zwischen dem Emitter und B1 zunimmt, fällt die Emitterspannung natürlich wieder ab, wodurch der Transistor abgeschaltet werden kann. Dieser Ein- und Ausschalteffekt erzeugt die gewünschte Schwingung oder den gewünschten Trigger.
Ein Ergebnis dieser Oszillationen ist, dass ein Unijunction-Transistor zusammen mit einem Kondensator in einer Triggerschaltung verwendet werden kann. Der Kondensator nimmt solange Strom auf, bis die Emitterspannung am Transistor einen bestimmten Wert erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt schaltet der Transistor ein. Der Transistor erhöht die Leitfähigkeit gegen Erde, wenn er eingeschaltet wird, so dass Strom vom Kondensator zur Erde fließen kann. Das Ergebnis ist eine Dreieckwellenoszillation.
Ein programmierbarer Unijunction-Transistor oder PUT ist eine spezielle Art von Unijunction-Transistor. Ein PUT ist ein pnpn-Halbleiterbauelement mit einem Gatekontakt zur n-Basis anstelle der p-Basis. Ein PUT erzeugt eine Oszillation, ähnlich wie ein Standard-Unijunction-Transistor, mit der Ausnahme, dass seine Emitterspannung ein anderes Verhältnis zur B2-Spannung aufweist. Ein programmierbares Unijunction-Gerät kann in einem Resonanzkreis verwendet werden, um die Oszillationsfrequenz des Kreises einzustellen.