Oscilátory sú elektronické obvody používané na generovanie kriviek bez použitia vstupného signálu. Tvar vlny, ako sú sínusové, kosínusové, trojuholníkové, pulzné, atď., Sa generuje pomocou obvodu oscilátora. V zásade existujú dva typy elektronických oscilátorov - lineárne oscilátory a relaxačné oscilátory. Lineárne oscilátory sa používajú na generovanie sínusových priebehov, zatiaľ čo relaxačné oscilátory sa používajú na generovanie nesínusových priebehov. Relaxačný oscilátor pozostáva zo spätnoväzbovej slučky so spínacím zariadením, ako je tranzistor, operačný zosilňovač, relé atď., Ktoré kondenzátor opakovane nabíja a vybíja cez rezistor. V relaxačnom oscilátore UJT sa ako prepínacie zariadenie používa UJT.
Čo je relaxačný oscilátor UJT?
Na generovanie kriviek bez použitia vstupného signálu používame oscilátory. Relaxačné oscilátory sú obvody, ktoré vytvárajú nesínusové priebehy. Tieto oscilátory pozostávajú zo spätnoväzbovej slučky so spínacím zariadením, ktoré cez odpor nabíja a vybíja kondenzátor, kým nedosiahne prahovú hodnotu. Perióda oscilátora tu závisí od časovej konštanty kondenzátora. V relaxačnom oscilátore UJT sa používa UJT ako spínacie zariadenie, ktoré nabíja a vybíja kondenzátor.
UJT charakteristika a relaxačný oscilátor
Pre pochopenie fungovania UJT v relaxačnom oscilátore je dôležité poznať vlastnosti UJT. UJT je skratka pre UniJunction Transistor. Jedná sa o trojkoncové zariadenie používané ako spínací tranzistor ON-OFF. Sú skonštruované z polovodičového materiálu typu P a N a tvoria jediný PN spoj v kanáli typu N prístroja. Má vlastnosti jednosmernej vodivosti a negatívneho odporu. Funguje ako premenný delič napätia počas poruchových podmienok. Tu je materiál typu P tavený do silikónového kanálu typu N. Kanál typu N UJT funguje ako hlavný kanál prenášajúci prúd s dvoma vonkajšími spojmi Base1 a Base2. Materiál typu P tvorí spojenie emitora.
Relaxačný oscilátor UJT
V UJT je terminál E vysielača predpätý. Tu pomer vnútornej odstávky označuje odporový pomer RB1 k RB2, označený η. Hodnoty η sa pohybujú od 0,5 do 0,8.
η = RB1 / (RB1 + RB2)
UJT sa vypne, keď je na svorku emitora pripojené malé vstupné napätie, menšie ako napätie cez RB1. Keď je na svorku vysielača pripojené napätie väčšie ako napätie na RB1, zariadenie je predpäté vpred a začne viesť.
Schéma zapojenia relaxačného oscilátora UJT
Relaxačný oscilátor UJT sa skladá z obvodu UJT s emitorom pripojeným k odporu a kondenzátoru. Časovanie výstupného priebehu sa určuje pomocou časovej konštanty RC. Na obvod je privádzané napájacie napätie VBB. Kondenzátor sa začne nabíjať cez odpor R1.
Relaxačný oscilátor UJTTeória
Keď sa kondenzátor nabíja na prahovú špičkovú hodnotu UJT, zapne sa UJT a kondenzátor sa začne vybíjať. Kondenzátor sa vybíja cez odpor R2. Kondenzátor sa vybíja, kým napätie neklesne do dolného bodu UJT, kde sa UJT vypne a kondenzátor sa začne znovu nabíjať. Výstupné napätie zhromaždené na R2 tvorí nesínusový priebeh. Tvar napätia sa generuje, keď je UJT v stave ON.
Spočiatku napätie na kondenzátore Vc = 0. Kondenzátor sa začne nabíjať cez odpor R1, V = V0 (1 e1 / P1C.). Kondenzátor sa nabíja ďalej, kým sa nezapne UJT, kde sa začne vybíjať cez odpor R2.
Tento proces nabíjania a vybíjania pokračuje. Napätie na kondenzátore, keď je zakreslené do grafu, zobrazuje priebeh vlny. Nepretržité nabíjanie a vybíjanie kondenzátora generovalo vlnu priebehu kondenzátora. Výstup relaxačného oscilátora teda generuje spojité nesínusové tvary vĺn.
krivka relaxačného oscilátora získaný cez výbojový rezistor tiež generuje spojitý signál s relaxáciou a striedavým signálom. Relaxácia je spôsobená, keď je UJT vypnutý, a AC signál je generovaný, keď je UJT zapnutý.
Pri navrhovaní tohto relaxačného oscilátora je potrebné vziať do úvahy niektoré konštrukčné parametre. Časová perióda výstupného priebehu závisí od časovej konštanty RC ako T = R2C log (1/1-η), zatiaľ čo frekvencia je vyjadrená ako 1 / T. Pretože rýchlosť nabíjania kondenzátora závisí od hodnoty odporu R1, je možné zvoliť efektívnu hodnotu odporu R1 ako R1 = 104/ η VBB, VBB je napájacie napätie. Hodnoty vybíjania kondenzátora závisia od hodnoty odporu R2. Takto RMax= (VBB -Vp) / Ipa R.Min= (VBB - Vv) / Iv. kde Vpa japsú špičkové napätie a špičkový prúd UJT. V.va javsú dolné napätie a dolný prúd UJT.
Aplikácie
The Aplikácie relaxačného oscilátora UJT sú
Relaxačný oscilátor zostáva istý čas v pokojnej polohe a produkuje striedavé signály. Tieto oscilátory produkujú nízkofrekvenčné signály. UJT relaxačný oscilátor sa používa v generátore funkcií na vytváranie zametacích signálov, elektronických pípnutí, SMPS, blikajúcich svetiel, Napäťovo riadené oscilátory , invertory atď.
Výhody a nevýhody
The Relaxačný oscilátor UJT Výhody a nevýhody sú
Negatívna charakteristika odporu UJT dodáva výhodu relaxačnému oscilátoru UJT. UJT vyžaduje nízku hodnotu spúšťacieho prúdu. Je to lacné a je to zariadenie absorbujúce nízku energiu. UJT má stabilné spúšťacie napätie.
Nevýhody relaxačného oscilátora UJT spočívajú v tom, že sú nestabilné a pre dobré ovládacie prvky vyžadujú zložité obvody.
Relaxačný oscilátor UJT možno použiť ako generátor impulzov, keď sa použije napätie na vybíjacom rezistore. Pripojením a potenciometer v mieste nabíjacieho odporu R1 je možné na kondenzátore získať pílkovité tvary vĺn s rôznymi frekvenčnými rozsahmi. Cez výbojový odpor je možné získať impulzy s rôznym frekvenčným rozsahom, keď pokus o relaxačný oscilátor s rôznymi hodnotami kondenzátor a odpory R1 a R2.
Matematický model relaxácie oscilátor sa používa v mnohých vedných oblastiach na analýzu dynamických systémov, ktoré vytvárajú nelineárne oscilácie. Na výstupe z relaxačného oscilátora je iba jeden rampa ktorá zaberá celé časové obdobie. Napätie na kondenzátore je tu píla, zatiaľ čo prúd prechádza UJT je postupnosť krátkych impulzov. Aké je špičkové napätie UJT?
