UJT-单结晶体管

在本文中，我们详细了解UJT（单结晶体管） 。我们涵盖了很多有关 UJT 的内容，例如什么是 UJT、它们与其他晶体管模型有何不同、如何构建 UJT、UJT 的操作和工作、如何构建 UJT 应用程序等等。让我们深入了解单结晶体管的细节。

单结晶体管（简称UJT），也称为双基极二极管，是一种2层、3端固态（硅）开关器件。该器件有一个独特的特性，即当它被触发时，其发射极电流会再生增加（由于负阻特性），直到受到发射极电源的限制。每单位成本低廉，加上其独特的特性，保证了其在广泛的应用中的使用。其中一些包括振荡器、脉冲发生器、锯齿波发生器、触发电路、相位控制、定时电路以及电压或电流调节电源。一般来说，该设备在正常工作条件下是一种低功耗设备，并且为设计相对高效的系统的持续努力提供了巨大的帮助！

UJT 的构建

单结晶体管的基本结构如图所示。它本质上由轻掺杂 N 型硅棒和一小块重掺杂 P 型材料合金到其一侧，以产生单个 PN 结。术语“单结”即为单个 PN 结。如图所示，硅棒在其两端具有两个欧姆接触，称为基极 1 (B 1 ) 和基极 2 (B 2 )，P 型区域称为发射极 (E)。发射极结通常比基极 1 (B 1 ) 更靠近基极 2 (B 2 )，因此器件不对称，因为对称单元无法为大多数应用提供最佳电气特性。

单结晶体管的符号如图所示。当器件正向偏置、有源或处于导通状态时，发射极腿与代表 N 型材料板的垂直线成一定角度，箭头指向常规电流的方向。UJT 的基本布置如图所示。

互补UJT是通过在P型基极上扩散N型发射极端子而形成的。除了电压和电流的极性外，互补 UJT 的特性与传统 UJT 的特性完全相同。

UJT值得注意的点如下：

• 该器件只有一个结，因此称为单结器件。
• 该器件由于有一个 PN 结，与二极管非常相似，但与普通二极管不同的是，它具有三个端子。
• UJT 的结构与 N 沟道 JFET 非常相似。主要区别在于，在 JFET 的情况下，P 型（栅极）材料围绕 N 型（沟道）材料，并且 JFET 的栅极表面比 UJT 的发射极结大得多。
• 在单结晶体管中，发射极是重掺杂的，而N区是轻掺杂的，因此基极端子之间的电阻相对较高，当发射极开路时，通常为4至10千欧姆。
• N型硅棒的电阻较高，发射极与基极1之间的电阻大于发射极与基极2之间的电阻。这是因为发射极距离基极 2 比基极 1 更近。
• UJT 在发射极结正向偏置的情况下工作，而 JFET 通常 在栅极结反向偏置的情况下工作。

• UJT没有放大能力，但有能力用小信号控制大交流功率。它表现出负电阻特性，因此可以用作振荡器。

UJT 的操作

想象一下发射极电源电压调低至零。然后，如上所述，固有关断电压反向偏置发射极二极管。如果 V B是发射极二极管的势垒电压，则总反向偏置电压为 V A + V B = ? V BB + V B。对于硅，VB = 0.7 V。

现在让发射极电源电压 V E缓慢增加。当V E等于V BB时，I Eo将减小至零。由于二极管两侧的电压电平相等，因此反向电流和正向电流都不会流动。当发射极电源电压进一步增加时，一旦超过总反向偏置电压 (? V BB + V B )，二极管就会变为正向偏置。发射极电压V E的该值称为峰点电压并用V P表示。当V E = V P时，发射极电流I E开始经R B1流至地，即B 1。这是触发 UJT 所需的最小电流。这称为峰点发射极电流，用 I P表示。Ip 与基极间电压 V BB成反比。现在，当发射极二极管开始导通时，电荷载流子被注入到条的 RB 区域。由于半导体材料的电阻取决于掺杂，因此区域RB的电阻由于额外的电荷载流子（空穴）而迅速下降。随着电阻的减小，RB 上的压降也会减小，导致发射极二极管的正向偏置更加严重。这反过来又导致更大的正向电流，并且因此注入更多的电荷载流子，导致RB区域的电阻进一步减小。因此，发射极电流继续增加，直到受到发射极电源的限制。由于VA随着发射极电流的增加而减小，因此UJT被认为具有负电阻特性。可以看出，基极2（B2）仅用于在其上施加外部电压VBB。端子 E 和 B1 是有源端子。UJT 通常通过向发射极施加合适的正脉冲来触发导通。它可以通过施加负触发脉冲来关闭。