ÜNİJONKSİYON TRANSİSTÖRLERİ

ÜDK : 621.314.7

Unijonksiyon Transistor

GİRİŞ :

Onbeş. onaltı senelik bir geçmişe sahip olan transistor teknolojisi, gün be gün gelişip elekt­ ronik sahaya yeni yeni buluşlar katıyor. Aşağı­ daki yazıda bunlardan biri incelenecektir. Bu, son senelerde geliştirilen silikon unijonksiyon transistordur.

Askeri ve sivil endüstride oldukça tatbikat sahası bulan bu yeni eleman, gösterdiği kararlı karakteristik sayesinde güvenilir bir hale gel­ miştir. Başlıca kullanma yerleri olarak gecik­ meli devreler (taymer), flaş devreleri, Osilatör, ve her nevi kontrol devreleri sayılabilir.

Burada, eleman üzerinde fazla teoriye dalmmaden pratikte kullanmak için lüzumlu bilgiler verilmeye çalışılacaktır.

ÖZELLİKLERİ: Unijonksiyon transistor tünel diyod, gaz de­ şarj tübleri gibi negatif direnç özelliği gösteren yeni bir elemandır, ilk keşfedildiği sıralarda çift diyod (dublediod) deniyordu. Gerçekten imalât şekli çift diyod gibidir; fakat gösterdiği karak­ teristik çok ilginçtir. Transistor denmesine rağ­ men kollektörü yoktur. Bunun yerine iki bazı ve bir emetörü vardır. Şematik gösterilişi şekil 1 deki gibidir.

Şekil : 1 — Unijonksiyon transistorun şematik gösterilişi.

Şimdi tipik bir unijonksiyon transistorun statik karakteristiğini inceleyelim. Şekil 2 bu karakteristiği göstermektedir. VE emetör geri­ limi belli bir VA değerine gelinceye kadar ÎE

YAZAN HASAN YAŞAR

Y. Müh. D. H. M. t akımı bir kaç mikro amper kadardır. Yani nor­ mal bir diyodun ters akımı kadardır. VE = VA olduğu zaman emetör akımı artmaya başlar ve B den sonra VE azalırken IE artmakta devam eder. B-C arası negatif direnç özelliği gösteren kısmıdır. C değerine vadi noktası denir. Bundan sonraki karakteristik normal bir diyodun doğru yönde iletkenlik bölgesi gibidir.

Unijonksiyon transistorun negatif direnç özelliği ile tünel diyodun negatif direnç özelliği aralarındaki fark (Şekil 3) ile mukayese edile-

Şekll : 3 — Tünel diyodun akım - gerilim karakteristiği.

rek görülebilir. Tünel diyotda M-N arasında unjonksiyon transistör'dekinin aksine, gerilim yük­ selirken akım düşmektedir.

Unijonksiyon transistor karakteristiği daha çok gaz tüblerinin deşarj karakteristiğine ben­ zemektedir (Şekil 4). Nevarki gaz deşarj tüb-

L '

Iw

Şekil : 4 — Gaz deşarj tüpü Akım - Gerilim karekteristiği.

leri unijonksiyon transistörünki kadar, geniş bir bölgede negatif direnç özelliği göstermez. Fakat her ikisinde de bir ateşleme gerilimi ba­ his konusudur.

Unijonksiyon transistorun yukarıdaki özelli­ ğinden istifade ederek pek çok yerde kullanmak mümkündür. Bilhassa kontrol devrelerinde ideal bir eleman olmaktadır. Zira kontrol gerilimi muayyen seviyeye gelince yani VE = VA olun­ ca transistor geçirgen hale gelmekte ve isteni­ len kumanda pulusunu verebilmektedir. Üstelik VA ateşleme gerilimi VBB nin sabit olması halinde oldukça kararlıdır. Sıcaklıkla ve uzun kullanma zamanı halinde değişimi, ileride göre­ ceğimiz veçhile, tatmin edici bir stabilite göste-

rir. Elemanın kumanda devrelerinde kullanıl­ masını başka bir yazımıza bırakarak diğer özel­ liklerine geçelim.

İMALAT ŞEKİLLERİ ve rARAMETRELERİ :

Üç esas imalât şekli vardır : Bar yapı, küp yapı ve düfuzyon yapı. Bunlardan en fazla tat­ bik edilen bar yapı şeklidir. Şekil 5 a, b, c de bu yapı şekilleri görülüyor. Burada her üç tipde de esas yapı şekli bir N- Tipi silisyum üzerinden

iki metalik kontakla bazları çıkarmak ve bir

P - tipi silisyum veya başka bir yarı iletken ile yine aynı N - tipi silisyumun jonksiyon teması ile emetörü çıkarmak şeklinde oluyor.

Unijonksiyon transistor için kabul edilen eş­ değer devre (şekil 6) daki gibidir. Rbl direnci birinci bazın, R b , direnci de ikinci bazın N-si ile yapdığı kontak teması dirençlerini temsil et­ mektedir. D diyodu emitörün P - tipi yarı ilet­ keni ile N - tipi silisyumun teşkil ettiği PN jonksiyonunu temsil ediyor.

M noktasındaki VM gerilimi îh = O iken R b l ve Rb2 dirençleri gerilim bölmesi belirtir. Buda;

Rı VM = — —

VBB

*6

Şekil : 6 — Unijonksiyon transistor ile yapılmış bir gecikmeli röle.

dir. Buradaki dirençler oranına tntrensik stand oranı denir. Bu oran

Rı

Ri+Rj dir. Buradan

olur.

V M = 7} BB

Sistemde VBB batarya gerilimi olduğuna göre VM nin stabilitesi ^ ve VBB ninkine bağlı olacaktır. VBB yi bir tarafa bıraksak ^ nin sı­ caklıkla v.s. değişimini Rb2 ve Rb2 kontak di­ rençlerinin değişimi tayin edecek. Ancak ,? dekideğişim Rbj ve Rb2 deki kadar olmıyacak zira ^ bunların oranı şeklinde ifade ediliyor.

VE nezaman VM değerine ulaşırsa D diyo­ du geçirme yönünde polarite kazanacağından

akım geçmeye bağlıyacaktır. O halde VA leme gerilimini VM tâyin edecektir.

ateş­

Diyod geriliminin sıcaklıkla değişmesinden

dolayı ateşleme gerilimini stablize etmek için

ikinci baza seri bir direnç bağlamak faydalıdır.

Değeri

0.3125 R b b R=

V) V b b

Burada R b b = R b ı + R b 2 P o l u bazlar ara­ sı direnç denir ve kolayca ölçülebilir. ^ değeri

0.4 ile 0.85 arasında değişir. Tablo 1 de tipik bir

kaç unijonksiyon transistor için parametreler

gösterilmiştir.

Arzu edilen parametre değerleri unijonksi­ yon transistorun kullanma yerine göre değişir.

Meselâ vadi akımı, osilatör ve trigger tatbika­

tında yüksek olmalı halbuki diğer tatbikatlarda bunun önemi yoktur. Bazlar arası R b b direnci mümkün olduğu kadar yüksek olmalı ve ısı de­

ğişim katsayısı pozitif olmalı.

Diğer mühim bir parametre de ateşleme za­ manıdır. Yani VE ' = VA olduğu andan itibaren JE nin sistemi çalıştırabilecek değere ulaşması için geçen zaman, bu husus transistorun mekaniki yapısı ile alkalidir.

Yapı şekli

Açma zamanı

Bar yapı Küb yapı Difüzyon yapı

4 mikrosaniye 0.1 mikrosaniye 0.4-0.2 mikrosaniye

Görüldüğü gibi yüksek bir açma hızına sahip.

Aşağı yukarı 1-10 MC lik puls elde etmede ve

bu pulsların kontrolunda başarı İle kullanılabi­

lir.

BİR TATBİKAT : Şekil 7; unjonksiyon transistorun gecikme devrelerinde kullanılmasına bir misal olarak verilmiştir. Burada K anahtarı kapanınca, R di­ renci ve C kondansotörünün R C zaman sabiti, Re rölesinin gecikmesini tâyin eder. Burada R = İK - 2Mohm ve C = 1-100 Mikroforad alı­ narak 1 milisaniyeden - 2dakikaya kadar gecik­ me elde edilebiliyor. R potanslyometresi hassas olarak zamana göre taksimatlandırılabilir.

REFERANSLAR 1 — Lowell CLARK «Now, New Unijunction

Geometries» Electronics, June 14, 1965

2 — J. S. RIDRDON «A Linear Voltage - Controlled Transistor Time Delay Circuit» Elec­ tronic Engineering October 1962

3 — J. MERRETT «A simple Tunnel Diode Relaxation Osctllator» Electronic Engineering, March, 1963

4 — R. A. GREINER «Semicenductor Devices and Applications, McGraw - Hill 1961

5 — James J. PINTO «Semiconductor Time Delay Cipcuits» Electronic Engineering March, 1964

6 Dwight V. JONES «Quick-On-The-trigger design» Electronics June 14, 1965

=ııı=m=m=ııı=ııı=ııı=ııı=msııı=m=ııı=ııı=m=ııı=uı=m=ııı=H

İLAN

yj

İstanbul Teknik Okulundan 1954 yılında mezun olanların odamıza

müracatları rica olunur.

| m

İIII=IH=III=III=III=III=II5III=III=III=«IS1M=IH=III=III=III=HI=MI=III=IH=III=

YÖNETIM KURULU