Visión general
Los PUJT (también conocidos como PUT) tienen variaciones bastante amplias entre piezas. Se hicieron populares de repente en los años 60, pero creo que entonces tenían nombres diferentes. Hoy en día, se han rebautizado como 2n6027 y 2n6028. (Puede haber otras versiones hoy en día, pero no estoy al tanto de ellos.) Tengo racimos de ambos aquí, pero no los uso tan a menudo.
Son tiristores (tipo SCR) y se pueden "programar" fácilmente con un divisor de resistencias. Existe un parámetro llamado \$\eta\$ que se especificó para el UJT (no es el mismo dispositivo.) El divisor de resistencias para el PUJT esencialmente le permite establecer el valor de \$\eta\$ (cosa que no se puede hacer con la UJT.)
El circuito canónico básico tiene este aspecto:
![schematic]()
simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab
(Por favor, perdona el extraño símbolo PUJT, ya que CircuitLab no parece incluir un PUJT).
Coge el Ficha técnica de OnSemi 2N6027/2N6028 . Tenga en cuenta que, si su divisor de resistencias está formado por \$R_1\$ y \$R_2\$ que definen \$R_\text{G}=\frac{R_1\cdot R_2}{R_1+R_2}\$ (la resistencia Thevenin, por supuesto) y \$V_\text{S}=V_\text{B}\cdot\frac{R_1}{R_1+R_2}\$ (el voltaje de Thevenin.) Éstos determinarán la corriente del valle que usted necesita permitir que el dispositivo baje antes de que el dispositivo pueda reajustarse para otra oscilación. Los valores más pequeños de \$R_\text{G}\$ proporcionan mayores corrientes de valle y mayores valores de \$R_\text{G}\$ proporcionan corrientes de valle más bajas.
Si la resistencia \$R\$ que suministra la corriente de carga del condensador y, una vez activada, también la corriente del ánodo, es demasiado pequeña. \$R\$ suministrará demasiada corriente después del disparo y el dispositivo tendrá suficiente tensión directa para "sentarse" sobre el extremo derecho de la siguiente curva. Tenga en cuenta que la corriente de avance permitida por \$R\$ es superior a la corriente de valle, por lo que el sistema se sitúa donde se encuentra el punto rojo. El resultado es que no oscilará.
![enter image description here]()
Por otra parte, si usted arregla las cosas de modo que el circuito debe por debajo de la corriente de valle para el aparato, éste se restablecerá y volverá al punto de la curva que se muestra a continuación:
![enter image description here]()
Así, ahora el condensador puede empezar a recargarse y el ciclo se repite. Así que tienes un oscilador.
Diseño para la pulsación de un LED
He aquí una sugerencia para conducir un pequeño LED. Lo he arreglado para que haya una acción limitadora de corriente debido al uso de \$Q_1\$ como emisor-seguidor. Los valores de \$R_\text{SET}\$ y \$R_\text{K}\$ y \$V_\text{S}\$ determinará lo que ocurre con el LED.
![schematic]()
simular este circuito
Mirando la hoja de datos, vemos:
![enter image description here]()
Así que sabemos que se disparará en un rango algo por encima de \$V_\text{S}\$ . Desde \$V_\text{CC}=12\:\text{V}\$ en este caso, establezcamos \$R_1=27\:\text{k}\Omega\$ y \$R_2=15\:\text{k}\Omega\$ . (Esto se traduce en \$R_\text{G}\approx 9.6\:\text{k}\Omega\$ ). Por lo tanto, \$V_\text{S}\approx 7.7\:\text{V}\$ . Podemos esperar que las cosas se disparen en un rango de \$7.9\:\text{V}\$ a \$8.3\:\text{V}\$ con una expectativa típica de \$8.05\:\text{V}\$ . Llamémoslo \$8\:\text{V}\$ .
La corriente del valle puede consultarse aquí:
![enter image description here]()
Querremos asegurarnos de que va por debajo de \$70\:\mu\text{A}\$ . Esto puede lograrse asegurándose de que \$R\ge\frac{V_\text{CC}=12\:\text{V}}{70\:\mu\text{A}}\approx 172\:\text{k}\Omega\$ . Vamos con \$R=220\:\text{k}\Omega\$ .
Para una frecuencia de parpadeo del orden de un segundo, \$R\cdot C\approx 1\:\text{s}\$ . Así que \$C=\frac{1\:\text{s}}{220\:\text{k}\Omega}\approx 4.6\:\mu\text{F}\$ . Podríamos ir hacia arriba o hacia abajo a partir de ahí, pero vamos a ir con el valor estándar más cercano de \$C=4.7\:\mu\text{F}\$ .
La tensión directa durante la descarga es:
![enter image description here]()
La corriente del LED seguirá una curva de decaimiento exponencial (no estará en un valor fijo durante todo el pulso.) Digamos que hemos decidido un pico de corriente del LED de \$30\:\text{mA}\$ como aceptable. Podemos esperar que la tensión máxima a través de \$R_\text{K}\$ será \$V_\text{MAX}\approx 8\:\text{V}-800\:\text{mV}=7.2\:\text{V}\$ . Si suponemos que \$Q_1\$ 's \$V_\text{BE}\$ será, digamos, también \$800\:\text{mV}\$ esto significa que tenemos \$7.2\:\text{V}-800\:\text{mV}=6.4\:\text{V}\$ a través de \$R_\text{SET}\$ . Así que \$R_\text{SET}=\frac{6.4\:\text{V}}{30\:\text{mA}}\approx 213\:\Omega\$ . Utilice el valor estándar de \$R_\text{SET}=220\:\Omega\$ .
Durante el alta, ocurren varias cosas. La tensión de puerta seguirá bastante de cerca a la tensión catódica durante la descarga. Sin embargo, el voltaje del ánodo estará alrededor de una caída de diodo por encima del cátodo. El circuito equivalente se parece a esto para encontrar el voltaje mínimo del cátodo antes del reinicio:
![schematic]()
simular este circuito
Esto se resuelve en aproximadamente:
$$\begin{align*} \frac{V_\text{MIN}}{R_\text{G}}+\frac{V_\text{MIN}}{R_\text{K}}+\frac{V_\text{MIN}}{\beta\cdot R_\text{SET}}&=\frac{V_\text{S}}{R_\text{G}}+I_\text{V}\\\\ &\therefore\\\\ V_\text{MIN} &=\frac{V_\text{S}+I_\text{V}\cdot R_\text{G}}{1+R_\text{G}\cdot\left(\frac{1}{R_\text{K}}+\frac{1}{\beta\cdot R_\text{SET}}\right)} \end{align*}$$
En este punto, podemos elegir el valor de \$V_\text{MIN}\$ o bien \$R_\text{K}\$ . Voy a sugerir que la corriente mínima del LED debe ser de aproximadamente \$10\:\text{mA}\$ durante la descarga (pasando de un pico de \$30\:\text{mA}\$ a un valle de \$10\:\text{mA}\$ para una media muy aproximada de \$20\:\text{mA}\$ [).
Así que añado \$10\:\text{mA}\cdot 220\:\Omega=2.2\:\text{V}\$ a la \$V_\text{BE}\$ de \$Q_1\$ o \$V_\text{MIN}=2.2\:\text{V}+800\:\text{mV}=3.0\:\text{V}\$ . Resolución de \$R_\text{K}\$ es un ejercicio de matemáticas (implica la función LambertW, que evitaré aquí.) Pero si juegas un poco, encontrarás que para \$70\:\mu\text{A}\le I_\text{V}\le 150\:\mu\text{A}\$ entonces \$R_\text{K}\approx 5\:\text{k}\Omega\$ . Así que he seleccionado \$R_\text{K}=4.7\:\text{k}\Omega\$ .
Descontando la pequeña corriente proporcionada por \$R\$ durante la descarga y la pequeña corriente de base requerida por \$Q_1\$ Esto conduce a \$\tau=R_\text{K}\cdot C\approx 22\:\text{ms}\$ . El tiempo de descarga se complica por la corriente suministrada a \$R_\text{K}\$ por \$V_\text{S}\$ a través de \$R_\text{G}\$ . En este caso, utilizando una corriente media a través de \$R_\text{G}\$ de aproximadamente \$600\:\mu\text{A}\$ para el período obtengo una ecuación para la tensión del condensador de aproximadamente \$V_t=2.8\:\text{V}+5.2\:\text{V}\cdot e^{-\frac{t}{R\cdot C}}\$ . (El valor de \$2.8\:\text{V}\$ proviene de \$R_\text{K}\cdot 600\:\mu\text{A}\approx 2.8\:\text{V}\$ .) Por tanto, el número de \$\tau\$ de que se trata: \$\operatorname{ln}\left(\frac{8\:\text{V}-2.8\:\text{V}}{3.6\:\text{V}-2.8\:\text{V}}\right)\approx 1.87\$ . Así que el período de pulso que yo predeciría es de aproximadamente \$1.87\cdot 22\:\text{ms}\approx 40\:\text{ms}\$ .
El circuito final es:
![schematic]()
simular este circuito
Añadido en respuesta a los resultados del OP
Como mencioné en un comentario que hice a tu respuesta aquí sobre tus intentos de usar el PUJT como oscilador, intentaré construir uno y ver si mis resultados son similares a los tuyos, o diferentes. (Voy a utilizar la construcción dead-bug, yo mismo, ya que prácticamente no me gustan las breadboards sin soldadura).
Mientras tanto, salí y conseguí algunos modelos PUJT Spice y he configurado un circuito que replica los resultados del análisis anterior que hice para ver si Spice estaría de acuerdo (al menos, en teoría, por así decirlo.) Con suerte, esto proporcionará cierta confianza en el enfoque teórico, si nada más.
Los modelos que he encontrado para los dos PUJT que puedo simular usando Spice son:
.SUBCKT 2N6028 1 2 3
*Programable Unijunction Transistor
*MODEL FORMAT: PSpice
* anode gate cathode
*node: 1 2 3
Q1 2 4 3 NMOD
Q2 4 2 1 PMOD
.MODEL NMOD NPN(IS=2E-15 VAF=100 IKF=0.3 ISE=2.5E-12 NE=1.6 RE=0.15 RC=0.15 CJE=7E-10 TF=0.6E-8 CJC=2.2E-10 TR=4.76E-8 XTB=3)
.MODEL PMOD PNP(IS=22E-15 VAF=100 IKF=0.3 ISE=1E-12 NE=1.7 RE=0.15 RC=0.15 CJE=7E-10 TF=1.6E-8 CJC=2.2E-10 TR=5.1E-8 XTB=3)
.ENDS
*
.SUBCKT 2N6027 1 2 3
*Programable Unijunction Transistor
*MODEL FORMAT: PSpice
* anode gate cathode
*node: 1 2 3
Q1 2 4 3 NMOD
Q2 4 2 1 PMOD
.MODEL NMOD NPN(IS=5E-15 VAF=100 IKF=0.3 ISE=1.85E-12 NE=1.45 RE=0.15 RC=0.15 CJE=7E-10 TF=0.6E-8 CJC=2.2E-10 TR=4.76E-8 XTB=3)
.MODEL PMOD PNP(IS=2E-15 VAF=100 IKF=0.3 ISE=1.90E-12 NE=1.5 RE=0.15 RC=0.15 CJE=7E-10 TF=1.6E-8 CJC=2.2E-10 TR=5.1E-8 XTB=3)
.ENDS
Teniendo en cuenta lo anterior, pude construir el siguiente esquema en LTspice:
![enter image description here]()
Como puede ver, no hay nada diferente ni particularmente especial aquí. Es sólo una réplica de lo que había discutido, antes. (Lo principal son los modelos, que tomé del conjunto de modelos de dispositivos de ORCAD). El BJT es sólo un dispositivo típico 2N2222, que es bastante común y nada inusual. El modelo de LED es un LED "rojo" básico diseñado para funcionar con unos \$20\:\text{mA}\$ y sobre \$2\:\text{V}\$ .
He aquí los resultados de la simulación. La primera imagen corresponde a la ejecución completa de 10 segundos (utilizando UIC):
![enter image description here]()
Desde arriba, se puede ver que los pulsos se producen aproximadamente con un segundo de diferencia. No del todo, por supuesto, porque yo no había tenido en cuenta la carga añadida debido a la BJT, en sí, lo que reducirá la duración del pulso un poco. Pero creo que está dentro de lo razonable. Y como se puede ver, LTspice indica que va a oscilar.
Esta segunda imagen amplía uno de los pulsos:
![enter image description here]()
Aquí puedes ver el pico de corriente del pulso, la duración del pulso y también la corriente a la que se apaga. Creo que se puede ver que el pico de corriente de pulso está cerca de la \$30\:\text{mA}\$ Lo había predicho desde la teoría. También se puede ver que la corriente final es \$10\:\text{mA}\$ justo antes de que se apague también como había predicho en la teoría. Y, por último, la duración del pulso es de aproximadamente \$42\:\text{ms}\$ que considero extremadamente cercano a lo que había predicho a partir de la teoría.
En resumen, no estoy seguro de cómo podría haber llegado más cerca - totalmente desde la teoría pura y la lectura de una hoja de datos - a lo que LTspice obtiene de la utilización de un modelo que se extrae de una fuente de modelos PUJT que provienen de modelos ORCAD desarrollado alrededor de 1990 y fue en el momento, obviamente, completamente sin conexión directamente a la hoja de datos que utilicé para hacer mis predicciones de comportamiento, hace unos días.
Esto es una especie de confirmación de que el pensamiento independiente de hace unos días, trabajando a partir de una hoja de datos, puede dar lugar a resultados muy similares utilizando un simulador Spice (que tiene en cuenta muchos, muchos más detalles que yo).
Lo que queda, claro, es construirlo. Debido a los valores relativamente bajos de las resistencias, no espero que las parásitas sean un gran problema. Pero, de todos modos, utilizaré una construcción sin fallos, por si acaso. Quizás descubra algún problema importante que no estaba en la hoja de datos ni en los modelos de Spice.
Pero por ahora, considero que lo anterior es un paso hacia la confirmación del planteamiento que adopté aquí.
