Ahlis Elektronik: UJT ( Unijunction Transistor )

Transistor sebagai salah satu komponen aktif elektronika terbuat dari bahan semikonduktor Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide yang memiliki beberapa fungsi di antaranya sebagai penguat, saklar (switching) dan modulasi sinyal. Dua jenis transistor yang sering dipakai adalah......tipe NPN dan PNP (N=Negatif, P=Positif). Transistor tipe NPN akan bekerja jika basis diberi arus positif, colector positif, dan emitor negatif, sedangkan transistor PNP akan bekerja jika basis diberi arus negatif, colector negative dan emitor positif.
transistor dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

Klasifikasi Transistor

Unijunction Transistor/Transistor pertemuan tunggal (UJT)

adalah sebuah peranti semikonduktor elektronik yang hanya mempunyai satu pertemuan. mempunyai tiga saluran, sebuah emitor (E) dan dua basis (B1 dan B2).

Simbol UJT

Unijunction Transistor (UJT) merupakan sebuah Komponen semikonduktor yang terdiri atas hubungan PN. Type P dihubungkan dengan emiter sedangkan Type N membentuk Base B1 dan B2. Komponen ini dikenal dengan nama “Dioda dua Basis”.

Hubungan PN Junction

Bahan dasar terbuat dari silikon. Gambar menunjukkan susunan dasar UJT. Kira-kira ditengah batang silikon (material Type N) terdapatlah meterial P ini akan bekerja sebagai emiter E, jadi terdapatlah junction PN pada batangan tersebut.

Ada dua tipe dari transistor pertemuan tunggal, yaitu:
1) Transistor pertemuan tunggal dasar, atau UJT, adalah sebuah peranti sederhana yang pada dasarnya adalah sebuah batangan semikonduktor tipe-n yang ditambahkan difusi bahan tipe-p di suatu tempat sepanjang batangan, menentukan parameter η dari peranti. Peranti 2N2646 adalah versi yang paling sering digunakan.

2) Transistor pertemuan tunggal dapat diprogram, atau PUT, sebenarnya adalah saudara dekat tiristor. Seperti tiristor, ini terbentuk dari empat lapisan P-N dan mempunyai sebuah anoda dan sebuah katoda yang tersambung ke lapisan pertama dan lapisan terakhir, dan sebuah gerbang yang disambungkan ke salah satu lapisan tengah. Penggunaan PUT tidak dapat secara langsung dipertukarkan dengan penggunaan UJT, tetapi menunjukkan fungsi yang mirip. Pada konfigurasi sirkuit konvensional, digunakan dua resistor pemrogram untuk mengeset parameter η dari PUT, pada konfigurasi ini, UJT berlaku seperti UJT konvensional. Peranti 2N6027 adalah contoh dari peranti ini.

Karakteristik UJT

CARA KERJA

UJT dipanjar dengan tegangan positif di antara kedua basis. Ini menyebabkan penurunan tegangan disepanjang peranti. Ketika tegangan emitor dinaikkan kira-kira 0,7V diatas tegangan difusi P (emitor), arus mulai mengalir dari emitora ke daerah basis. Karena daerah basis dikotori sangat ringan, arus tambahan (sebenarnya muatan pada daerah basis) menyebabkan modulasi konduktifitas yang mengurangi resistansi basis di antara pertemuan emitor dan saluran B2. Pengurangan resistansi berarti pertemuan emitor lebih dipanjar maju, dan bahkan ketika lebih banyak arus diinjeksikam. Secara keseluruhan, efeknya adalah resistansi negatif pada saluran emitor. Inilah alasan mengapa UJT sangat berguna, terutama untuk sirkuit osilator sederhana.

PRINSIP KERJA UJT SEBAGAI OSCILATOR

Mula-mula pada C tidak ada muatan (Uc = 0). Tegangan ini adalah tegangan UE yang diberikan kepada emitor. Maka antara emitor E dan basis B1 ada perlawanan yang tinggi, sebab dikatakan ada potensial positip. Potensial pada katoda ini ditentukan oleh perbandingan antara P2-RB-RA (yang ada didalam transistor) dan R. Tegangan di C (Uc) naik dengan kecepatan yang ditentukan oleh konstanta waktu P1 dengan C. Maka tegangan pada E menjadi positip. Jika tegangan Uc mencapai harga UpUJT (UE = Uc ³ Up) maka UJT akan menghantar, dan turunlah perlawanan antara Emitor E dan Basis 1.Penurunan perlawanan (tahanan) RE - B1 menghubung singkat C (kondensator membuang muatan). Bila tegangan C (Uc = UE) turun hingga mencapai ± 2V, maka UJT menyumbat lagi (sakelar S terbuka), pada kondisi ini C pun akan kembali mengisi muatan. Demikian kejadian ini terjadi berulang-ulang.

Rangkaian UJT sebagai Oscillator

Denyut tegangan selama C membuang muatan

Bentuk tegangan pada kondensator dan Arus buang muatan(pengosongan)kondensator membangkitkan tegangan denyut pada R. Perubahan tahanan pada basis 2 diatur dengan potensiometer P2. P2 mengatur amplitudo gigi gergaji, sebab dengan P2 kita menetapkan tingginya amplitudo Up, makin besar P2, makin tinggi pula tegangan katoda, sehingga diperlukan tegangan UE yang lebih tinggi untuk menjadikan dioda menghantar. R berguna untuk mengatasi arus pengosongan dari C supaya dioda tidak rusak. Besarnya frekuensi ditentukan oleh konstanta waktu P1 - C dan juga oleh karakteristik UJT. Makin besar P1,makin rendah pula frekuensinya. Selama C membuang muatan, maka arus yang lewat R akan menimbulkan tegangan bentuk denyut (pulsa). Sirkuit UJT pernah terkenal pada penggemar elektronika transistor sekitar tahun 1970-an dan awal 1980 karena UJT memungkinkan pembuatan osilator sederhana yang dibuat hanya dengan satu peranti aktif. Sekarang, karena IC menjadi lebih populer , osilator seperti IC pewaktu 555 lebih sering digunakan. Selain penggunaan pada osilator relaksasi, salah satu penggunaan UJT dan PUT yang paling penting adalah untuk menyulut tiristor (seperti SCR, TRIAC, dll). Faktanya, tegangan DC dapat digunakan untuk mengendalikan sirkuit UJT dan PUT karena waktu hidup peranti meningkat sesuai dengan peningkatan tegangan kendali DC. Penggunaan ini penting untuk pengendalia AC arus tinggi. Transistor Unijunction (UJT) biasanya digunakan untuk membangkitkan sinyal trigger untuk SCR.
Rangkaian UJT untuk waktu tunda