脉冲电路 - 单结晶体管

单结晶体管是一种具有单个 PN 结的晶体管，但仍然不是二极管。单结晶体管（或简称UJT）与普通晶体管不同，有一个发射极和两个基极。该元件因其负阻特性及其作为张弛振荡器的应用而特别出名。

UJT的建设

高电阻 n 型硅条被认为形成基础结构。两端均绘制有两个欧姆触点，均为底座。其上附有一个铝棒状结构，该结构成为发射器。该发射极靠近基极 2，距离基极 1 稍远。两者结合形成 PN 结。由于存在单个 PN 结，该元件被称为单结晶体管。

棒内部存在称为本征电阻的内阻，其电阻值取决于棒的掺杂浓度。UJT的结构和符号如下所示。

符号中，发射极用倾斜箭头表示，其余两端表示基极。由于UJT被理解为二极管和一些电阻的组合，因此可以用等效图来表示UJT的内部结构来解释UJT的工作原理。

UJT的工作原理可以通过其等效电路来理解。发射极施加的电压表示为 V _E，基极 1 和基极 2 的内阻分别表示为 R _B1和 R _B2。内部存在的两种电阻统称为固有电阻，表示为R _BB。RB1两端的电压可以表示为V ₁。电路工作所施加的直流电压是V _BB。

UJT 等效电路如下所示。

最初当没有施加电压时，

$$V_E = 0$$

_{然后通过R B2}施加电压V _BB。二极管D将处于反向偏置状态。二极管两端的电压为 VB，即发射极二极管的势垒电压。由于施加了V _BB，A点处出现了一些电压。因此，总电压将为V _A + V _B。

现在，如果发射极电压V _E增加，则电流I _E流过二极管D。该电流使二极管正向偏置。载流子被感应并且电阻R _B1继续减小。_{因此，R B1}两端的电势（即 V _B1）也会降低。

$$V_{B1} = \left( \frac{R_{B1}}{R_{B1} + R_{B2}} \right )V_{BB}$$

由于V _BB恒定并且R _B1由于沟道的掺杂浓度而减小至最小值，因此V _B1也减小。

实际上，内部存在的电阻统称为本征电阻，用R _BB表示。上述电阻可表示为

$$R_{BB} = R_{B1} + R_{B2}$$

$$\left( \frac{R_{B1}}{R_{BB}} \right ) = \eta$$

符号 η 用于表示所施加的总电阻。

_{因此 V B1}两端的电压表示为

$$V_{B1} = \eta V_{BB}$$

发射极电压为

$$V_E = V_D + V_{B1}$$

$$V_E = 0.7 + V_{B1}$$

其中 VD_是二极管两端的电压。

当二极管正向偏置时，其两端的电压将为 0.7v。因此，这是恒定的，并且 V _B1继续减小。因此V _E继续减小。它降低到最小值，可表示为 V _V，称为谷电压。UJT 开启时的电压是峰值电压，表示为 V _P。

从下图可以清楚地理解到目前为止讨论的概念。

最初，当 V _E为零时，一些反向电流 IE 流动，直到 VE 的值达到某个点

$$V_E = \eta V_{BB}$$

这是曲线与 Y 轴相交的点。

当 V _E达到电压时，

$$V_E = \eta V_{BB} + V_D$$

此时，二极管正向偏置。

此时的电压称为VP _（峰值电压），此时的电流称为IP _（峰值电流）。到目前为止，图中的部分被称为截止区域，因为 UJT 处于关闭状态。

现在，当V _E进一步增大时，电阻R _B1和电压V ₁也减小，但通过它的电流增大。这就是负阻特性，因此该区域被称为负阻区。

现在，电压V _{E达到某一点，进一步增加导致R}_B1两端的电压增加。此时的电压称为 V _V（谷值电压），此时的电流称为 I _V（谷值电流）。此后的区域称为饱和区域。

UJT 主要用作张弛振荡器。它们也用于相位控制电路。此外，UJT 还广泛用于为数字电路提供时钟、为各种设备提供定时控制、晶闸管的受控点火以及为 CRO 中的水平偏转电路提供同步脉冲。