unijunction

Un transistor unijunction (UJT) es un dispositivo semiconductor de tres terminales con una sola unión P-N, utilizado principalmente como elemento de conmutación y componente de temporización en circuitos industriales. A diferencia de un transistor convencional, que amplifica señales, el UJT actúa como un interruptor controlado por voltaje que se activa abruptamente cuando el voltaje de su emisor cruza un umbral. Este comportamiento de conmutación nítido y predecible lo hizo invaluable en circuitos de temporización, osciladores y disparadores de tiristores antes de que los chips de temporización integrados se volvieran dominantes.

El dispositivo consta de dos contactos óhmicos llamados base 1 y base 2, conectados a los extremos opuestos de una barra de silicio tipo N ligeramente dopada, con una unión de emisor tipo P posicionada a lo largo de la barra entre ellos. Cuando se aplica polarización directa al emisor en relación con el material de la base, la corriente permanece casi en cero hasta que el voltaje del emisor alcanza el voltaje pico, típicamente de 0.5 a 0.7 veces el voltaje de la fuente de la base. En este punto, la unión cambia de alta a baja resistencia casi instantáneamente, permitiendo que la corriente fluya hasta que el voltaje cae por debajo del punto de valle.

Aplicaciones industriales comunes

El papel principal del UJT ha sido generar ondas de diente de sierra para generadores de rampa, controlar el ángulo de disparo de SCR y triacs en circuitos de potencia de CA, y crear funciones de retardo de tiempo en controladores de máquinas. Un circuito típico utiliza un condensador que se carga a través de una resistencia hacia el voltaje de la base; cuando el voltaje del emisor alcanza el umbral, el UJT se dispara y descarga rápidamente el condensador a través de la ruta emisor-base 1, creando la característica oscilación de diente de sierra o de relajación. Los equipos industriales desde la década de 1960 hasta la de 1980 dependieron de este efecto para el disparo síncrono de dispositivos semiconductores de potencia.

Los diseños modernos han reemplazado en gran medida los UJT discretos con circuitos integrados como el temporizador 555 o módulos de disparo especializados, que ofrecen mejor estabilidad de temperatura, menor costo y una integración más sencilla. Sin embargo, los UJT siguen utilizándose en equipos heredados, circuitos analógicos especializados que requieren un número mínimo de componentes y aplicaciones donde se explotan específicamente sus características de resistencia negativa. El término unijunction distingue a este dispositivo del transistor de unión bipolar (BJT) más común, que tiene dos uniones y opera con principios fundamentalmente diferentes.