PUT چیست؟

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: همان گونه می‌دانیم ترانزیستورهای تک پیوندی مدت‌ها است که منسوخ شده اند و در مصارف صنعتی از ترانزیستورهای تک پیوندی قابل برنامه ریزی یا PUT‌ها استفاده می‌شود. PUT با قیمت پایینتر و کیفیت بهتر از UJT در دسترس است. این قطعه‌ی الکترونیک در حقیقت یک نوع تریستور با ۳ پایه می‌باشد. PUT از ساختار ۴ لایه‌ی کلاسیک تریستور‌ها بهره می‌برد. توجه کنید که گیت PUT به لایه‌ی N. نزدیک آند وصل شده است. به علاوه گیت در علامت سمبولیک قطعه نیز پایه‌ی گیت در نزدیکی آند قرار دارد.

منحنی کارکرد PUT نیز در شکل ۱ نمایش داده شده و شبیه به منحنی کارکرد UJT می‌باشد. جریان آند در برابر ولتاژ آند ترسیم شده است. ولتاژ قله آند VP نام دارد. زمانی که جریان آند افزایش می‌یابد ولتاژ آند نیز تا VP افزایش می‌یابد. پس از آن با افزایش جریان ولتاژ کاهش می‌یابد تا به ولتاژ دره VV برسد.

در تصویر ۲ PUT به صورت معادل با UJT رسم شده است. مقاومتهای خارجی R۱ و R۲ جانشین مقاومتهای داخلی RB۱ و RB۲ در ساختار UJT شده اند. مقاومت‌ها اجازه می‌دهند تا η. قابل محاسبه شوند.

 

 

در تصویر ۳ می‌بینیم که چگونه می‌توان از PUT به صورت یک نوسان ساز استفاده کرد. بازهم مشابه با UJT، مقاومت R. وظیفه‌ی شارژ خازن را برعهده دارد. با رسیدن ولتاژ خازن به ولتاژ قله PUT در ناحیه‌ی مقاومت منفی عمل می‌کند و یک جریان با شکل موج سوزنی از درون کاتد آن عبور می‌کند. این جریان سبب ایجاد یک موج ولتاژ سوزنی بر روی مقاومت کاتد می‌شود. پس از تخلیه‌ی خازن PUT قطع می‌شود و شارژ مجدد خازن صورت می‌گیرد.

 

سوالی که مطرح می‌شود درباره‌ی مقدار مقاومت R. است تا نوسان ساز بتواند کار کند؟ مقاومت شارژ کننده‌ی خازن باید آنقدر کوچک باشد تا بتواند جریان لازم برای شارژ خازن تا ولتاژ Vp را تأمین کند. وقتی ولتاژ خازن به Vp می‌رسد ولتاژ آند با افزایش جریان افت می‌کند (ناحیه‌ی مقاومت منفی) که کارکرد PUT را به ناحیه‌ی دره منتقل می‌کند. وظیفه‌ی خازن است که جریان دره Iv را تأمین کند. هنگامی که خازن تخلیه شد نقطه‌ی کار PUT به بالای شیب نقطه‌ی قله می‌رسد. حال مقاومت باید آنقدر زیاد باشد که جریان نقطه‌ی بالای دره Ip از آن عبور نکند. اگر جریان بیشتری از طریق مقاومت عبورکند مقاومت پس از تخلیه‌ی خازن جریان دره را تأمین می‌کند و نقطه‌ی کار هیچ گاه به سمت چپ نقطه‌ی قله بازنمی گردد.

ما ولتاژ تغذیه را همانند مثال UJT برابر با ۱۰ ولت فرض کرده ایم. مقادیر R۱ و R۲ را آنچنان انتخاب کرده ایم که η. تقریبا برابر با ۳ / ۲ بشود. η. و Vs محسابه شده اند. مقاومت موازی معادل R۱ و R۲ مقاومت RG است که و از جدول زیر به دست آمده است. با VS= ۱۰ نزدیک‌ترین مقدار به ۶. ۳ ولتاژ VT= ۰. ۶V را به دست می‌دهد.

 

ما همچنین مقادیر Ip و Iv را محاسبه کرده ایم، ولی هنوز نیاز داریم تا Vv را حساب کنیم. ما از ۱۰ % مقدار VBB= ۱V در مثال قبل استفاده کرده ایم. بر اساس مشخصات فنی قطعه در جریان IF= ۵۰mA باید VF= ۰. ۸ باشد. جریان IV= ۷۰ µA کمتر از IF= ۵۰mA شده است. بنابراین، Vv باید کمتر از VF= ۰. ۸V باشد. اما چقدر کمتر؟ برای ایمنی بیشتر این ولتاژ را صفر گرفته ایم. این امر محدوده‌ی پایین جریان در مقاومت را اندکی بالابرده است.

 

با بکاربردن مقاومت بیش از ۱۴۳ کیلواهم می‌توان تضمین کرد که بازگشت به نقطه‌ی آغازین کارکرد پس از تخلیه‌ی خازن امکان پذیر است. با انتخاب مقاومت کمتر از ۷۵۵ کیلواهم اجازه می‌دهد تا خازن تا مقدار Vp شارژ شود. در زیر جدول مشخصات فنی PUT به شماره ۲n۶۰۲۷ آمده است.

 

 

در تصویر ۴ یک PUT را می‌بینیم که به عنوان تولید کننده‌ی موج سوزنی برای فرمان دادن به تریستور بکاررفته است. این مدار نیاز به یک منبع تغذیه‌ی فیلتر نشده VBB دارد (در تصویر نشان داده نشده) مقاومت متغیر باید کمترین میزان را برای جلوگیری از قفل شدن PUT در ولتاژ دره داشته باشد.


گفته می‌شود که PUT می‌تواند برای ساخت موجی با فرکانس ۱۰ کیلوهرتز مناسب باشد. اگر یک شکل موج پله‌ای خطی‌تر، به جای شکل موج سوزنی، مورد نیاز باشد مقاومت شارژ کننده‌ی خازن را می‌توان با یک منبع جریان ثابت مانند FET عوض کرد.