PUT

Ein programmierbarer Unijunction-Transistor ist ein dreipoliges Halbleiterbauelement, das als spannungsgesteuerter Schalter fungiert. Anders als ein Standard-Transistor verstärkt der PUT keine Signale; stattdessen wartet er auf eine Schwellenspannung am Gate-Anschluss und schaltet dann seinen Hauptkanal schnell von hochohmig zu niederohmig. Dieses abrupte Schaltverhalten macht ihn nützlich für Timing-Schaltungen, Oszillatoren und Relaxationsschaltungen, die präzises, wiederholtes Schalten bei vordefinierten Spannungspegeln benötigen.

Der PUT hat drei Anschlüsse: eine Anode (positiver Pol), eine Kathode (negativer Pol) und ein Gate. Die Gate-Spannung setzt die Schaltenschwelle. Wenn die Anode-Spannung die Gate-Spannung um etwa 0,7 Volt übersteigt, geht das Bauelement in den leitenden Zustand über und Strom fließt von der Anode zur Kathode. Wenn die Anode-Spannung unter die Schwelle fällt, springt es in seinen hochohmigen Zustand zurück. Dieser negative Widerstandsbereich ist der Schlüssel zu seinem Verhalten in vielen Schaltungen.

PUTs erscheinen in Sägezahn-Generatoren, Timing-Schaltungen und Pulsweitenmodulations-(PWM-)Reglern, weil sie knackig und vorhersagbar schalten. Ein an das Gate angeschlossenes Widerstands- und Kondensator-Netzwerk bestimmt die exakte Auslösespannung. In Sägezahn-Oszillatoren lädt sich ein Kondensator über einen Widerstand auf, bis er die Schwelle erreicht, entlädt sich dann schnell über den PUT und der Zyklus wiederholt sich. Diese einfache Topologie machte PUTs in analogen Synthesizern und Funktionsgeneratoren beliebt, bevor digitale Timing-Schaltungen dominant wurden.

Das Bauelement wird manchmal mit dem Unijunction-Transistor (UJT) verwechselt, einem älteren zweipoligen Bauelement mit ähnlichen Schalteigenschaften. Der Vorteil des PUT ist, dass man die Schaltspannung mit an das Gate angeschlossenen externen Widerständen einstellen kann, während UJT-Schwellen durch das Bauelement selbst während der Herstellung festgelegt sind. Diese Programmierbarkeit ist der Grund für den Namen PUT.

Typische Schaltzeiten liegen im Mikrosekunden-Bereich und die Bauelemente können je nach Typ Ströme von Milliampere bis zu einigen Ampere verarbeiten. PUTs sind in modernen Designs weniger verbreitet, weil Mikrocontroller und dedizierte Timing-ICs heute die meisten Aufgaben übernehmen. Aber sie bleiben nützlich in kostengünstigen diskretenen analogen Schaltungen, wo die Teilezahl gering bleiben muss und eine Bauelementintegration nicht in Frage kommt.