¿Qué transistor de unión unipolar?

Un transistor de unión unipolar (UJT) es un dispositivo semiconductor de tres terminales que presenta una característica de resistencia negativa. A diferencia de un transistor de unión bipolar (BJT) tradicional que utiliza electrones y huecos para la conducción, el UJT se basa en un solo tipo de portador de carga. (ya sean electrones o huecos) para su funcionamiento.

Aquí hay un desglose de la UJT:

Estructura:

* Emisor (E): Un contacto de área pequeña fuertemente dopado en un lado del dispositivo.

* Base 1 (B1): Un contacto de gran superficie ligeramente dopado en un lado del dispositivo.

* Base 2 (B2): Un contacto de gran superficie ligeramente dopado en el lado opuesto del dispositivo.

Principio de funcionamiento:

La operación de la UJT se basa en el índice de enfrentamiento intrínseco (η) , que es un parámetro crucial determinado por la geometría del dispositivo y los niveles de dopaje. η representa la relación de la resistencia entre el emisor y la base 2 (R_B2 ) a la resistencia total entre la base 1 y la base 2 (R_B1 +R_B2 ).

1. Inicialmente: El emisor tiene polarización inversa con respecto a ambas bases. El dispositivo está en estado "apagado" con una alta resistencia entre el emisor y la base 2.

2. Cuando el voltaje del emisor (V_E ) aumenta más allá de un valor determinado: La unión emisor-base 1 se polariza directamente, lo que permite que la corriente fluya a través del dispositivo. Esta corriente crea un campo eléctrico que se propaga por la región de la base 1, aumentando la conductividad del material.

3. A medida que aumenta la corriente: La resistencia entre el emisor y la base 2 disminuye. Esta disminución de la resistencia conduce a una característica de resistencia negativa , donde el voltaje a través del dispositivo disminuye a medida que aumenta la corriente.

4. Punto pico: A un voltaje determinado (V_P ), la corriente alcanza un valor máximo (I_P ). Este punto se llama punto máximo.

5. Punto del Valle: Después del punto máximo, la corriente comienza a disminuir, aunque el voltaje sigue aumentando. Esto se debe a que el campo eléctrico creado por la corriente del emisor se vuelve lo suficientemente fuerte como para agotar la región de la base 1, reduciendo la conductividad. La corriente alcanza un valor mínimo (I_V ) en el punto del valle (V_V ).

6. Región de saturación: Después del punto valle, el UJT ingresa a una región de saturación donde la corriente continúa aumentando con el voltaje, pero la característica de resistencia negativa ya no está presente.

Aplicaciones:

La característica de resistencia negativa del UJT lo hace adecuado para diversas aplicaciones, entre ellas:

* Osciladores de relajación: Pueden generar formas de onda en dientes de sierra y se utilizan en circuitos de temporización y generadores de impulsos.

* Circuitos de activación SCR: Se pueden utilizar para activar SCR (rectificadores controlados por silicio).

* Control de fase: Se pueden utilizar para controlar la fase de las señales de CA.

* Sensores de temperatura: Su resistencia varía con la temperatura, lo que permite aplicaciones de detección de temperatura.

* Control de velocidad del motor: Se pueden utilizar en circuitos para controlar la velocidad del motor.

Ventajas:

* Estructura sencilla: El UJT es un dispositivo relativamente sencillo de fabricar.

* Bajo coste: Son económicos en comparación con otros dispositivos semiconductores.

* Amplia gama de aplicaciones: Se pueden utilizar en una variedad de aplicaciones.

Desventajas:

* Manejo de potencia limitado: No son adecuados para aplicaciones de alta potencia.

* Sensibilidad a la temperatura: Sus características pueden verse afectadas por las variaciones de temperatura.

* Respuesta de frecuencia limitada: No son adecuados para aplicaciones de alta frecuencia.

En resumen, El transistor de unión unipolar es un dispositivo semiconductor especializado con características y aplicaciones únicas. Su propiedad de resistencia negativa lo hace útil en circuitos de temporización, circuitos de activación y otras aplicaciones donde se requiere generación o control de formas de onda.