Apa itu Osilator Relaksasi UJT - Diagram Rangkaian dan Aplikasi
Osilator adalah rangkaian elektronik yang digunakan untuk menghasilkan bentuk gelombang tanpa menggunakan sinyal input apa pun. Bentuk gelombang seperti gelombang sinus, gelombang cosinus, gelombang segitiga, gelombang pulsa, dll. Dihasilkan dengan menggunakan rangkaian Osilator.
Pada dasarnya ada dua jenis osilator elektronik - Osilator Linear dan Osilator Relaksasi. Osilator Linear digunakan untuk menghasilkan bentuk gelombang sinusoidal sedangkan osilator relaksasi digunakan untuk menghasilkan bentuk gelombang non-sinusoidal.
Osilator relaksasi terdiri dari loop umpan balik (feedback loop) dengan perangkat saklar seperti transistor, Op-Amp, relay, dll. Yang secara berulang mengisi dan melepaskan kapasitor melalui resistor. Dalam Relaksasi Osilator UJT, UJT digunakan sebagai perangkat switching.
Apa itu Osilator Relaksasi UJT?
Untuk menghasilkan bentuk gelombang tanpa menggunakan sinyal input apa pun kami menggunakan Osilator. Osilator Relaksasi adalah rangkaian yang menghasilkan bentuk gelombang non-sinusoidal. Osilator ini terdiri dari loop umpan balik dengan perangkat switching, yang mengisi dan melepaskan kapasitor melalui resistor hingga mencapai nilai ambang batas.
Di sini, periode osilator bergantung pada konstanta waktu kapasitor. Dalam Relaksasi Osilator UJT, UJT digunakan sebagai perangkat switching yang mengisi dan melepaskan kapasitor.
Karakteristik UJT dan Osilator Relaksasi
Untuk memahami fungsi UJT dalam Osilator relaksasi, penting untuk mengetahui karakteristik UJT. UJT adalah kependekan dari UniJunction Transistor. Ini adalah perangkat tiga terminal yang digunakan sebagai transistor sakelar ON-OFF. Ini dibangun menggunakan bahan semikonduktor tipe P dan N, membentuk persimpangan PN tunggal di saluran tipe-N perangkat.
Ini memiliki konduktivitas searah dan karakteristik resistansi negatif. Ini bertindak sebagai pembagi tegangan variabel selama kondisi kerusakan. Di sini, bahan tipe-P digabungkan ke saluran silikon tipe-N. Saluran tipe-N dari UJT bertindak sebagai saluran pembawa arus utama dengan dua koneksi luar Base1 dan Base2. Material tipe-P membentuk koneksi emitter.
Dalam UJT terminal emitter E forward bias (bias maju). Di sini, rasio stand-off Intrinsik menunjukkan rasio resistif RB1 ke RB2, dilambangkan dengan η. Nilai η berkisar dari 0,5 hingga 0,8.
η = RB1 / (RB1 + RB2)
UJT dimatikan ketika tegangan input kecil, dikurangi tegangan pada RB1, diterapkan ke terminal emitter. Ketika terminal Emitter diterapkan dengan tegangan lebih besar dari tegangan pada RB1, perangkat menjadi bias maju dan mulai berjalan.
Diagram Rangkaian Osilator Relaksasi UJT
Osilator Relaksasi UJT terdiri dari rangkaian UJT dengan emitternya terhubung ke resistor dan kapasitor. Timing bentuk gelombang output ditentukan dengan menggunakan konstanta waktu RC. Tegangan suplai VBB diterapkan ke rangkaian. Kapasitor mulai mengisi daya melalui resistor R1.
Teori Osilator Relaksasi UJT
Ketika kapasitor mengisi daya ke nilai puncak ambang UJT, UJT dinyalakan dan kapasitor mulai melepaskan. Kapasitor dilepaskan melalui resistor R2. Kapasitor dilepaskan sampai tegangan berkurang ke titik lembah UJT, di mana UJT beralih OFF dan kapasitor mulai mengisi daya lagi.
Tegangan output yang dikumpulkan melintasi R2 membentuk bentuk gelombang non-sinusoidal. Bentuk gelombang tegangan dihasilkan ketika UJT dalam keadaan ON.
Awalnya tegangan melintasi kapasitor Vc = 0. Kapasitor mulai mengisi daya melalui resistor R1, V = V0 (1- e1/R1C). Kapasitor terus mengisi sampai UJT beralih ON, di mana ia mulai melepaskan melalui resistor R2.
Proses pengisian dan pemakaian berlanjut. Tegangan melintasi kapasitor ketika diplot pada grafik menunjukkan bentuk gelombang sapuan (sweep). Pengisian dan pengosongan kapasitor secara terus menerus telah menghasilkan bentuk gelombang sapuan di kapasitor. Dengan demikian, keluaran osilator relaksasi menghasilkan bentuk gelombang non-sinusoidal yang kontinu.
Bentuk gelombang osilator relaksasi UJT yang diperoleh melintasi resistor pelepasan juga menghasilkan sinyal relaksasi dan AC secara kontinu. Relaksasi terjadi saat UJT dimatikan dan sinyal AC dihasilkan saat UJT beralih ON.
Ada beberapa parameter desain yang harus diperhatikan saat merancang osilator relaksasi ini. Periode waktu dari bentuk gelombang output tergantung pada konstanta waktu RC diberikan sebagai T = R2C log (1/1-η) sedangkan frekuensi direpresentasikan sebagai 1/T.
Karena kecepatan pengisian kapasitor tergantung pada nilai resistansi R1, nilai resistansi efisien R1 dapat dipilih sebagai R1 = 10e4 /η VBB, VBB adalah tegangan suplai. Nilai pemakaian kapasitor tergantung pada nilai resistansi R2.
Jadi RMax = (VBB -Vp) / Ip dan RMin = (VBB - Vv ) / Iv. dimana Vp dan Ip adalah tegangan puncak dan arus puncak UJT masing-masing. Vv dan Iv masing-masing adalah tegangan lembah dan arus lembah UJT.
Aplikasi
Penerapan atau Aplikasi osilator relaksasi UJT yaitu.
Osilator relaksasi tetap dalam posisi istirahat selama beberapa waktu dan menghasilkan sinyal AC. Osilator ini menghasilkan sinyal frekuensi rendah. Relaksasi Osilator UJT digunakan pada function generator untuk menghasilkan sinyal sweep, Electronic Beepers, SMPS, lampu berkedip, Osilator yang dikendalikan tegangan, inverter, dll.
Kelebihan dan Kelemahan
Keuntungan dan Kerugian Relaksasi Osilator UJT adalah
Karakteristik resistansi negatif dari UJT menambah keuntungan pada Osilator relaksasi UJT. UJT membutuhkan nilai pemicu arus yang rendah. Ini berbiaya rendah dan merupakan perangkat penyerap daya rendah. UJT memiliki tegangan pemicu yang stabil.
Kerugian dari Osilator Relaksasi UJT adalah tidak stabil dan untuk fitur kontrol yang baik memerlukan rangkaian yang rumit.
Osilator Relaksasi UJT dapat digunakan sebagai generator pulsa ketika tegangan yang melintasi resistor pelepasan digunakan. Dengan menghubungkan potensiometer di tempat resistor pengisian R1, bentuk gelombang gigi gergaji dengan rentang frekuensi yang berbeda dapat diperoleh di kapasitor.
Pulsa dengan rentang frekuensi yang berbeda dapat diperoleh di seluruh resistor pelepasan saat relaksasi osilator ujt bereksperimen dengan nilai kapasitor dan resistor R1 dan R2 yang berbeda.
Model matematis osilator relaksasi digunakan di banyak bidang ilmu untuk menganalisis sistem dinamis yang menghasilkan osilasi non-linier. Dalam output osilator relaksasi, hanya ada satu ramp yang menghabiskan seluruh periode waktu. Di sini tegangan melintasi kapasitor adalah gelombang gigi gergaji sedangkan arus melalui UJT adalah urutan pulsa pendek.