UJT (uni-junction transistor)
Uni junction transistor is an electronic component which has only one PN junction. Since UJT has only one junction and it operates as a transistor hence it is called a Uni junction transistor(UJT).
Structure of UJT
UJT has only p and n type semiconductor layer, where N-type semiconductor material contents to terminals called base B1 and base B2 while Pi type semiconductor material contains emitter terminal. Thus UJT contains three terminals, emitter, base B1 and base B2 and two semiconductor layers. In UJT P type semiconductor material has heavily doped while and N type semiconductor material has medium doped.
In UJT, there is small area of p+ semiconductor material which is placed away approx 60-65% area from base B1 terminal in N type semiconductor bar. since the size of B1 section is larger than B2 section hence the resistance of B1 section is larger than B2, named Rb1>Rb2.
Electrical Circuit diagram of UJT
Working operations of UJT
When a positive voltage is applied between baseB2 and base B1 named VBB, with open emitter terminal..
Due to VBB voltage a positive voltage is created between PN junction diode and internal joining resistances called Vc voltage.
Where VC = [RB1/(RB1+RB2)].VBB
Where η= [RB1/(RB1+RB2)]
where η = intrinsic
stand-off ratio of UJT
normally η = 0.5-0.8(aprrox)
Since emitter terminal
is open hence this PN junction diode is in Reverse Biased.
(A) when a negative
voltage is applied at emitter terminal
VE = -ve Voltage
due to this type of Biasing PN junction diode is under reverse biased. because there are negative voltages on both anode and cathode of pn junction diode. so there is only leakage current flows through ujt. at this time ugt is at cutoff condition.
as we increase the negative voltage at emitter terminal, the leakage current goes to high up.
(B) when a zero voltage
(short circuit is provided at emitter terminal)
VE =0V
at this condition the
PN junction diode is also under reverse Biased condition, but its leakage
current is higher than previous one(case-A). Hence Uni junction transistor is
remains under cut off condition.
(C) when a positive voltage (VE), less than VC+0.7V is applied at emitter terminal
VE <
(D) when a positive voltage (VE) is applied at emitter terminal equals to VC+0.7V voltage
VE = (VC+0.7V )
At this case PN junction diode is under no bias condition and their will be no any current flows through UJT. at this case the current is completely zero in Uni junction transistor.
(E) when a positive voltage (VE) is applied at emitter terminal greater than VC+0.7V voltage
VE >
at this case, pn
junction diode goes to forward bias condition and UJT will be turned- ON due to
large current flows through it. in this case UJT is in active region, and will
follow Ohm's laws.
(F) when a positive
voltage applied emitter terminal is increasing beyond the Vc voltage
in this case, large
amount of holes goes to base B1 area of Uni junction transistor that causes
lower the resistance of this Base B1 area. Due to decreasing the resistance of
this Base b1 area this condition is called negative resistance region.
in this case the
voltage across emitter and this given area goes to lower as increases the
applied emitted voltage. In this negative resistance region a Saw-tooth wave
can be created.
(G) when a large
voltage is applied at emitter terminal
due to excess voltage
applied at emitter Terminal, the UJT goes to saturation region.
in this case, a large
saturation current flows through ugt that causes damage to UJT.
Symbol of UJT
Apllications of UJT
1. UJT uses as Saw
tooth wave generator.
2. It can be used to
trigger the SCR.
3. it can be used as
triggering component.
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Structure of UJT
UJT में केवल p और n प्रकार की सेमीकंडक्टर परत होती है, जहाँ N-टाइप सेमीकंडक्टर सामग्री टर्मिनलों को आधार B1 और बेस B2 कहा जाता है जबकि P+ प्रकार सेमीकंडक्टर सामग्री में एमिटर टर्मिनल होता है।
इस प्रकार UJT में तीन टर्मिनल, एमिटर, बेस B1 और बेस B2 और दो अर्धचालक परतें शामिल हैं। UJT में P टाइप सेमीकंडक्टर मैटीरियल में भारी डोपिंग होती है जबकि N टाइप सेमीकंडक्टर मैटेरियल में मीडियम होता है।
UJT में, P+ सेमीकंडक्टर सामग्री का एक छोटा सा क्षेत्र होता है जिसे N टाइप सेमीकंडक्टर बार में बेस B1 टर्मिनल से लगभग 60-65% क्षेत्र से दूर रखा जाता है।
चूँकि B1 सेक्शन का आकार B2 सेक्शन से बड़ा है, अतः Rb1>Rb2.
Electrical Circuit diagram of UJT
Working operations of UJT
When a positive voltage is applied between baseB2 and base B1 named VBB, with open emitter terminal..
Vbb वोल्टेज के कारण PN जंक्शन डायोड और आंतरिक junction के बीच एक सकारात्मक वोल्टेज बनता है, जिसे Vc कहते है।
Where VC = [RB1/(RB1+RB2)].VBB
Where η= [RB1/(RB1+RB2)]
where η = intrinsic stand-off ratio of UJT
normally η = 0.5-0.8(aprrox)
चूंकि एमिटर टर्मिनल खुला है इसलिए यह पीएन जंक्शन डायोड रिवर्स बायस्ड में है।
(A) जब एमिटर टर्मिनल पर एक negative वोल्टेज लगाया जाता है-
इस प्रकार के बायसिंग के कारण पीएन जंक्शन डायोड रिवर्स बायस्ड होता है। क्योंकि पीएन जंक्शन डायोड के एनोड और कैथोड दोनों पर नकारात्मक वोल्टेज होते हैं। इसलिए यूजट से केवल लीकेज करंट प्रवाहित होता है। इस समय ugt कटऑफ स्थिति में है।
जैसे ही हम एमिटर टर्मिनल पर नेगेटिव वोल्टेज बढ़ाते हैं, UJT में लीकेज करंट बढ़ती जाती है।
(B) जब Emitter पर एक शून्य वोल्टेज (एमिटर टर्मिनल पर शॉर्ट सर्किट ) प्रदान किया जाता है-
इस स्थिति में पीएन जंक्शन डायोड भी रिवर्स बायस्ड स्थिति में होता है, लेकिन इसका लीकेज करंट पिछले वाले (केसए) से अधिक होता है। इसलिए यूनी जंक्शन ट्रांजिस्टर कट ऑफ स्थिति में रहता है।
(सी) जब एक positive वोल्टेज लेकिन Vc वोल्टेज से कम उत्सर्जक टर्मिनल पर लागू होता है -
इस मामले में पीएन जंक्शन डायोड भी रिवर्स बायस्ड स्थिति में है और यूजेटी में केवल leakage current flow होता है लेकिन पिछले case से ज्यादा होता है।
(डी) जब उत्सर्जक टर्मिनल पर एक positive वोल्टेज Vc+0.7v के बराबर लगाया जाता है-
तो इस मामले में पीएन जंक्शन डायोड बिना पूर्वाग्रह की स्थिति में है और उनका यूजेटी के माध्यम से कोई प्रवाह नहीं होगा। इस मामले में यूनी जंक्शन ट्रांजिस्टर में करंट पूरी तरह से शून्य है।
(ई) जब एमिटर टर्मिनल पर Vc+0.7v वोल्टेज से अधिक एक सकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है-
तो इस मामले में, पीएन जंक्शन डायोड farward बायस स्थिति मे आ जाता है और इसके कारण ugt ON हो जाएगा। इस समय में UJT सक्रिय क्षेत्र में है, और ओम के नियमों का पालन करेगा।
(एफ) जब एक सकारात्मक वोल्टेज लागू एमिटर टर्मिनल वीसी वोल्टेज से आगे बढ़ रहा है -
इस मामले में, बड़ी मात्रा में होल्स यूनी जंक्शन ट्रांजिस्टर के आधार बी 1 क्षेत्र में जाते हैं जो इस बेस बी 1 क्षेत्र के प्रतिरोध को कम करता है। इस बेस b1 क्षेत्र के प्रतिरोध को कम करने के कारण इस स्थिति को नकारात्मक प्रतिरोध क्षेत्र कहा जाता है। इस नकारात्मक प्रतिरोध क्षेत्र में सॉ टूथ वेव उत्पन्न की जा सकती है।
(जी) जब उत्सर्जक टर्मिनल पर एक बड़ा वोल्टेज लगाया जाता है -
एमिटर टर्मिनल पर अतिरिक्त वोल्टेज लागू होने के कारण, यूजेटी संतृप्ति क्षेत्र में जाता है। इस मामले में, एक बड़ी संतृप्ति current यूजीटी से बहती है जो यूजेटी को नुकसान पहुंचाती है।
UJT का प्रतीक
UJT के अनुप्रयोग
1. UJT सॉ टूथ वेव जनरेटर के रूप में उपयोग करता है।
2. इसका उपयोग SCR को ट्रिगर करने के लिए किया जा सकता है।
3. इसे ट्रिगरिंग घटक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
सर एफ प्वाइंट में सा टूथ वेव क्या है?
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