Программируемый однопереходной транзистор (PUT).

 Добрый день!

Сегодня мы рассмотрим программируемый однопереходной транзистор.

В давние времена появился однопереходной транзистор, который применяли в релаксационных генераторах.

Релаксационный генератор — генератор колебаний, пассивные и активные нелинейные элементы которого не обладают резонансными свойствами. На практике, зачастую, один или несколько активных элементов в таких генераторах работает в ключевом (релейном) режиме— включён/выключен.

Но прошло много времени и  однопереходный транзистор больше не производят.

На смену  однопереходному транзистору пришел Программируемый однопереходный транзистор (PUT).

Хотя однопереходный транзистор указан как устаревший (считай дорогой, если он доступен), программируемый однопереходный транзистор жив и здоров. Недорог и в производстве. Хотя он выполняет функцию, аналогичную однопереходному транзистору, PUT представляет собой трехконтактный тиристор. PUT имеет четырехслойную структуру, типичную для тиристоров, показанных на рисунке ниже. Обратите внимание, что затвор, слой N-типа рядом с анодом, известен как «анодный затвор». Кроме того, вывод затвора на схематическом символе прикреплен к анодному концу символа.

Характеристическая кривая для программируемого однопереходного транзистора на рисунке выше аналогична кривой для однопереходного транзистора, и очень похожа на характеристику лямбда диода. 

Эквивалент PUT однопереходного транзистора показан на рисунке ниже. Внешние резисторы PUT R1 и R2 заменяют внутренние резисторы R B1 и R B2 однопереходного транзистора соответственно. 

На следующем рисунке показана версия PUT генератора однопереходной релаксации. Резистор R заряжает конденсатор до точки пика, затем сильная проводимость перемещает рабочую точку вниз по наклону отрицательного сопротивления к точке впадины. Во время разряда конденсатора через катод протекает всплеск тока, вызывающий всплеск напряжения на катодном резисторе. После разряда конденсатора рабочая точка возвращается к наклону характеристики до пиковой точки.

И повторяется процесс заряда конденсатора до пикового значения, после которого идет быстрый его разряд.

На рисунке ниже показан генератор релаксации PUT с конечными значениями резисторов. Также показано практическое применение PUT, запускающего тиристор. Переменный резистор должен иметь минимальный резистор, включенный последовательно с ним, чтобы предотвратить зависание минимальной настройки потенциометра в точке впадины на характеристике.

Вот эта схема. Посмотрим ее работу в процессе симуляции.

В этой схеме сопротивление R1 является ограничивающим диапазон тока заряда конденсатора C1. В противном случае при минимальном сопротивлении R2 мы получим 

неработоспособную схему. И значение R1 также имеет минимальное значение, ниже которого

наш релаксатор при включении питания не будет генерировать колебания.

Нагрузкой PUT у нас служит низкоомный резистор R3. На котором мы наблюдаем короткие импульсы разряда конденсатора C1 через низкое сопротивление анод-катод и R3.

Частото-регулирующим  у нас является реостат R2. В принципе частоту можно было бы

регулировать и R4 или R5, но при этом у нас изменяется порог открывания PUT и, соответственно амплитуда пилы на конденсаторе и амплитуда разрядных импульсов на R3,

что нежелательно.

Если вместо частото-задающих резисторов поставить стабилизатор тока, например на полевом транзисторе, то можно получить идеально ровное пилообразное напряжение,

которое затем можно использовать, к примеру в ШИМ устройствах.

При данных номиналах схемы мы получили изменение частоты от 447 герц до  85  герц.

Как я уже говорил от делителя R4 и R5 зависит порог открывания PUT. 

Вот в этом и заключается смысл программируемый в названии данного полупроводника.

Видео данного материала: