યુનિ-જંક્શન ટ્રાન્ઝિસ્ટર (યુજેટી)

યુનિ-જંક્શન ટ્રાન્ઝિસ્ટર (યુજેટી) : દ્વિ-જોડાણવાળા દ્વિધ્રુવી (bipolar) ટ્રાન્ઝિસ્ટર કરતાં ભિન્ન લાક્ષણિકતા/ગુણધર્મ ધરાવતી, એક જોડાણ અને ત્રણ છેડાવાળી સંરચના (device). યુજેટીને બે બેઝ તથા એક ઍમિટર છેડા હોય છે.

યુજેટીની સામાન્ય રચના આકૃતિ 1(અ)માં દર્શાવેલ છે. N પ્રકારની ઓછા પ્રમાણમાં અશુદ્ધિ ભેળવેલ (lightly dopped) સિલિકોન સળી, જેના બે છેડા B₁ અને B₂, બેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે. P પ્રકારની વધુ પ્રમાણમાં અશુદ્ધિ ભેળવેલ (highly dopped) સિલિકોનનો નાનો ભાગ બેઝ સાથે ભેળવવામાં (alloyed) આવે છે. આ છેડાને ઍમિટર કહે છે. આમ એક PN જોડાણ થવાથી, યુનિજંક્શન ટ્રાન્ઝિસ્ટર નામાભિધાન થયેલ છે.

આકૃતિ 1(બ)માં યુજેટીનું ચિહ્ન દર્શાવેલ છે. આકૃતિ 1(ક)માં તેની પ્રાથમિક ગોઠવણ, વોલ્ટેજ તથા પ્રવાહ (current) દર્શાવેલ છે, જ્યારે ઍમિટર-જોડાણ ફૉરવર્ડ બાયસ સ્થિતિમાં હોય છે. P પ્રકારના બેઝ સાથે N પ્રકારના ઍમિટર-જોડાણથી પણ યુજેટીની રચના શક્ય છે, જેમ કે PNP અને NPN ટ્રાન્ઝિસ્ટર.

યુજેટી પસંદ કરવાના માપદંડ (specification) તથા 2N 489 યુજેટી માટેનાં મૂલ્ય દર્શાવ્યાં છે :

V_bb : બે બેઝ B₁ અને B₂ વચ્ચે અપાતો મહત્તમ વોલ્ટેજ (10 V)

R_bb : બે બેઝ B₁ અને B₂ વચ્ચેનો અવરોધ, જ્યારે ઍમિટર છેડો

        ખુલ્લો હોય (4.7 KΩથી 6.8 KΩ)

η : (ગ્રીક શબ્દ ઇટા) : ઇન્ટ્રિન્સિક સ્ટૅન્ડ ઑફ ગુણોત્તર

        (.51થી .62)

I_p : મહત્તમ બિંદુએ ઍમિટર-પ્રવાહ (12 μA)

I_v : ખીણ(valley)-પ્રવાહ (8 mA)

આકૃતિ 2(અ) યુજેટીનો વિદ્યુત-સમકક્ષ પરિપથ દર્શાવે છે. ઍમિટર-જોડાણ બેઝ-2(B₂)ની નજીક કરવામાં આવેલ હોય છે. PN જોડાણ, ઍમિટર છેડા પાસે ડાયોડ તરીકે દર્શાવેલ છે. N પ્રકારનો સિલિકૉન ભાગ ઓછી અશુદ્ધિવાળો હોવાથી વધુ અવરોધનો ગુણધર્મ ધરાવે છે, જેને બે અવરોધ R_B1 અને R_B2 વડે દર્શાવેલ છે. PN જોડાણ થાય છે તે બિંદુ A છે. અવરોધ  ચલિત મૂલ્ય અવરોધ છે, કારણ કે તેનું મૂલ્ય ઍમિટર-પ્રવાહ I_E પર આધારિત છે. સામાન્ય રીતે R_B1નું મૂલ્ય 5 KΩથી ઘટીને 50 Ω થાય છે, જ્યારે ઍમિટર-પ્રવાહનું મૂલ્ય 0થી વધીને 50 μA થાય.

જ્યારે ઍમિટર છેડો ખુલ્લો હોય

કાર્ય : આકૃતિ 2(બ)માં યુજેટીનો લાક્ષણિક ગ્રાફ દર્શાવેલ છે. જ્યારે ઍમિટર-વોલ્ટેજ શૂન્ય હોય ત્યારે PN ડાયોડ રિવર્સ બાયસ (reverse bias) સ્થિતિમાં હોય છે. તે સમયે ડાયોડમાંથી I_EO લીકેજ (leakage) પ્રવાહ પસાર થાય છે, જેનું મૂલ્ય ઋણ હોય છે; જ્યારે ઍમિટર-વોલ્ટેજ V_E ક્રમશ: વધારતાં ηV_BB મૂલ્યનું થશે ત્યારે PN ડાયોડ ફૉરવર્ડ અથવા રિવર્સ બાયસ ન હોવાથી I_EOનું મૂલ્ય શૂન્ય થાય છે. સિલિકૉન ડાયોડ માટે ફૉરવર્ડ કટ ઇન વોલ્ટેજ (cut in voltage) 0.7 V લેતાં, જ્યારે V_Eનું મૂલ્ય ηVBB + 0.7 V થશે ત્યારે ડાયોડ ફૉરવર્ડ બાયસ સ્થિતિમાં આવશે. આ વોલ્ટેજને મહત્તમ બિંદુ વોલ્ટેજ (peak point voltage) કહે છે. આ પ્રવાહને મહત્તમ બિંદુ ઍમિટર-પ્રવાહ (peak point emitter current) કહે છે. ઍમિટર-પ્રવાહ R_B1 દ્વારા પસાર થાય છે. આ લઘુતમ પ્રવાહ છે. ત્યારબાદ ભારે પ્રમાણમાં અશુદ્ધિ (heavily dopped) P ઍમિટર દ્વારા ચાર્જ કૅરિયર (charge carrier) R_B1 વિસ્તારમાં પ્રવેશવાથી, R_B1નો અવરોધ જલદીથી ઘટે છે, જેથી V_A વોલ્ટેજ ઘટે છે અને ડાયોડ વધુ ફૉરવર્ડ બાયસ થાય છે. આ ક્રમિક ઘટનાથી ઍમિટર-પ્રવાહ વધતો જાય છે અને R_B1 અવરોધ ઘટતો જાય છે. આ ઘટનાને ઋણ અવરોધ લાક્ષણિકતા (negative resistance characteristic) કહે છે.

પ્રોગ્રામેબલ યુનિ-જંક્શન ટ્રાન્ઝિસ્ટર (Programmable Unijunction Transistor) (PUT)ની રચના યુજેટીથી વિભિન્ન છે, પરંતુ તેની VI લાક્ષણિકતા અને ઉપયોગ યુજેટી જેવાં હોવાથી નામમાં સામ્ય છે.

યુજેટીના વિવિધ ઉપયોગો છે; જેમ કે, રિલૅક્સેશન આંદોલક (relaxation oscillator), ‘ટાઇમર’, ‘સૉ ટૂથ જનરેટર’ (saw tooth generator), SCR ‘ટ્રિગર’ પરિપથ, આવૃત્તિ-ભાજક (frequency divider), સ્થાયી વોલ્ટેજ સંવેદક (stable voltage sensor). આકૃતિ 3(અ) અને 3(બ)માં યુજેટી રિલૅક્સેશન આંદોલક પરિપથ (relaxation oscillator) તથા ‘C’ અને ‘R’ આગળના તરંગ અનુક્રમે દર્શાવ્યા છે. R_E તથા Cના મૂલ્યના ફેરફારથી આવૃત્તિમાં ફેરફાર કરી શકાય છે.

સૂત્રની મદદથી આવૃત્તિની ગણતરી થઈ શકે છે.

જનાર્દન વાસુદેવ દવે