Apostilas de Eletrônica Básica

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Transistores de Unijunção - TUJ

_1. Aspectos Gerais

O transistor de unijunção (UJT ou TUJ) possui características bem diferentes do transistor bipolar, tem duas regiões dopadas com três terminais externos. É constituído a partir de uma fatia de material semicondutor tipo "N" com dois contatos ôhmicos nas extremidades os quais da origem a base 1 (B1) e a base 2 (B2). Nas proximidades da base 2 é feita uma junção "PN" da qual sai o terminal denominado Emissor (E). O nome unijunção vem do fato de sua estrutura apresentar uma única junção "PN".

RB2 = Resistência da base 2
RB1 = Resistência da base 1
RBB = Resistência interbase
VBB = Tensão interbase
VE = Tensão entre emissor e base

Figura 01 - Estrutura, símbolo, circuito equivalente do TUJ

_2. Funcionamento

Considere inicialmente a tensão de emissor igual a zero, então a tensão no pisor (VRB1) polariza inversamente o díodo emissor. Aumentando ligeiramente a alimentação do emissor (VE) até ficar ligeiramente maior que VRB1 o díodo emissor será ligado. Como a região "P" é fortemente dopada em relação à região "N", as lacunas são injetadas na região "N" equivalente a RB1. VE cai rapidamente para um valor baixo e a corrente de emissor aumenta.

Analisando o circuito equivalente na figura 01, conclui-se que, para o TUJ conduzir é necessário que inicialmente circule uma corrente através do emissor, e isto ocorre quando, VE for maior ou igual a VD+VRB1, onde VD é a tensão que faz o díodo emissor conduzir e VRB1 corresponde à queda de tensão na região inferior do pisor.

2.1- Razão intrínseca  - A razão intrínseca de afastamento (representada pela letra h, pronunciada como "eta") é na verdade o fator do divisor de tensão proporcionado pelas resistências RB1 e RB2, as quais fazem parte da estrutura interna do TUJ.

Faremos a seguir uma análise do parâmetro "eta" a partir da expressão que traduz o funcionamento do TUJ em relação à uma tensão (VE) aplicada no emissor, ou seja:

e) Reagrupando os resistores, intrínseco do TUJ, temos:

onde: (eta) é uma razão intrínseca do TUJ fornecida pelo fabricante, portanto, 

,sendo RBB=RB1+RB2 .

Valores de  estão na faixa de 0,5 a 0,8. Por exemplo um 2N2646 tem um  de 0,65. Se o circuito ao lado,  for alimentado com 10 V, a tensão (VE) a ser aplicada para disparar o TUJ deve ser: 

Figura 02 - O polarização do TUJ

_3. Encapsulamento

Apresentamos algumas características do TUJ 2N2646, o mais utilizado; bem como o encapsulamento e a vista de baixo com a disposição dos terminais de emissor (E), base 1 (B1)  e base 2 (B2).
 
 

Figura 03 - Encapsulamento e Terminais do TUJ

_4. Oscilador de Relaxação

O oscilador de relaxação é um circuito com TUJ que tem como funcionamento básico controle da corrente que carrega um capacitor até disparar o TUJ, permitindo gerar pulsos na saída.

Figura 04 - Oscilador de Relaxação

4.1- Função dos componentes e cálculo do oscilador de relaxação: 

Capacitor C - dispara o "TUJ" e juntamente com o resistror "RE" determina a frequência de oscilação do circuito. 

Resistor R - limita a corrente de carga do capacitor, determinando a frequência máxima.

Potenciômetro P - Controla a corrente de carga do capacitor, atuando para variar frequência do oscilador.

Resistor R2  - possibilita a retirada de pulsos positivos.

Resistor R1  - proporciona estabilidade  térmica ao circuito. 

Cálculo do resistor R1  - parte de um dado do fabricante, por exemplo para o 2N2646, e: 

Cálculo do resistor R2  - geralmente utiliza-se na faixa de 22R a 150R, porém, para tiristores utiliza-se a fórmula: 

Cálculo do resistor RE  - parte de um compromisso entre os valores permitidos (RE máximo e RE mínimo), para o emissor, quais sejam:

RE maior que REmáx o TUJ não dispara (IE não alcança IP)

RE abaixo de REmin, O TUJ não corta (IE não alcança IV)

Cálculo do capacitor C  - para um cálculo aproximado onde o tempo de descarga é desprezado utiliza-se a expressão:

_5. Referências

ALMEIDA, Antônio Carlos de. Caderno de Anotações. Salvador: SENAI/CEFET, 1978/2001.

ANDRADE, Edna Alves de. Eletrônica Industrial: Análise de dispositivos e suas aplicações. 1a ed. Salvador - Brasil: Novotipo, 1996.

CIPELLI, Antonio Marco Vicari; SANDRINI, Waldir João. Teoria e desenvolvimento de Projetos de Circuitos Eletrônicos. São Paulo - Brasil: Érica, 1979.

LOWENBERG, Edwin C. Circuitos Eletrônicos. (Tradução: Ostend. A. Cardim). São Paulo - Brasil: McGraw-Hill do Brasil, 1974.

MALVINO, Albert Paul. Eletrônica - volume 1. (Tradução: José Lucimar do Nascimento; revisor técnico: Antonio Pertence Junior). 4a ed. São Paulo - Brasil: Makron Books, 1995.

KAUFMAN, Milton. Eletrônica Básica. (Tradução: Fausto Martins Pires Júnior). São Paulo - Brasil: McGraw-Hill do Brasil, 1984.

Última atualização - 25.04.2006

Referência: www.w3schools.com