Transistors unijonctions programmables

La représentation schématique d’un transistor unijonction programmable semble très différente de celle d’un transistor bipolaire ; ses éléments portent aussi des noms différents. Néanmoins, il possède une fonction similaire à celle d’un interrupteur à semi-conducteur. Les symboles et les noms des trois connexions de ce composant sont illustrés sur la fig. 2-99.

Figure 2-99. Représentation schématique d’un transistor unijonction
programmable.

Le transistor unijonction programmable se schématise toujours de la même manière (fig. 2-99). C’est peut-être le seul composant en électronique qui n’a pas plusieurs représentations. Personnellement, je trouve qu’il serait plus clair de l’entourer d’un cercle…

Figure 2-100. Brochages des transistors unijonctions programmables conçus par On Semiconductor et Motorola.

Le transistor 2N6027 est sans doute le transistor unijonction programmable le plus courant et semble normalisé quant à sa présentation et ses broches. La fig. 2-100 illustre les fonctions d’un 2N6027 fabriqué par Motorola ou On Semiconductor. Si votre transistor provient d’un autre constructeur, consultez sa fiche technique.

Remarquez que le côté plat du boîtier en plastique se trouve à l’opposé, à l’inverse du transistor bipolaire 2N222, alors que les deux composants fonctionnent de manière similaire.

Le PUT bloque le courant jusqu’à ce que sa résistance interne chute et en permette la circulation de l’anode vers la cathode. Il semble donc très similaire à un transistor NPN, mais il y a cependant une grande différence : quand la tension dépasse un certain seuil (déterminé par la tension de la gâchette), le transistor autorise le courant à circuler.

Imaginez que vous commenciez par appliquer 1 V à l’anode et que vous augmentiez lentement la tension. Le transistor bloque le passage du courant jusqu’à ce que la tension sur l’anode soit proche de 6 V. Brusquement, cette tension rompt la résistance et le courant déferle de l’anode vers la cathode. Si la tension redescend à nouveau, le transistor retourne à son état d’origine et bloque le flux.

J’ai adapté l’illustration représentant un transistor bipolaire (fig. 2-89) pour expliciter le fonctionnement d’un transistor unijonction programmable. Ici, la tension de l’anode est responsable de la pression sur le bouton qui ouvre le passage du courant vers la cathode (fig. 2-101).

Sans doute vous interrogez-vous sur le fonctionnement de la gâchette. Vous pouvez la considérer comme une aide à l’appui sur le bouton. En réalité, la gâchette
est la partie « programmable » du transistor. En choisissant la tension qui lui est appliquée, vous définissez le seuil à partir duquel le courant commence à circuler.

Voici un récapitulatif de ce qu’il faut retenir.

• La tension de l’anode doit toujours être plus positive que celle de la cathode, et la tension appliquée sur la gâchette doit se situer à mi-chemin
  entre ces deux valeurs.
• Si la tension de l’anode s’accroît au-delà du seuil, le courant passe brusquement de l’anode à la cathode.
• Si la tension de l’anode chute en dessous du seuil, le transistor interrompt le flux de courant.
• La tension appliquée sur la gâchette détermine le seuil.
• La tension sur la gâchette se règle avec les deux résistances, R1 et R2 (fig. 2-102). Chaque résistance se situe généralement autour de 20K. Le transistor unijonction programmable est protégé d’une tension positive intégrale par R3, qui peut avoir une valeur élevée, 100K ou plus, car il faut très peu de courant pour influer sur le transistor.
• Vous ajoutez votre signal d’entrée sous la forme d’une tension positive à l’anode. Quand elle dépasse le seuil, le courant sort de la cathode et peut faire fonctionner toutes sortes de composants en sortie.

La seule question qu’il nous reste à traiter est de savoir comment faire osciller un transistor unijonction programmable, afin de créer un flux de pulsations ON/ OFF (marche/arrêt). La réponse réside dans le condensateur que vous avez inséré dans la plaque de montage au début de l’expérience 11.

Figure 2-101. Quand la tension à l’anode
d’un transistor unijonction programmable franchit un seuil (déterminé par la tension appliquée sur la gâchette), le courant passe brusquement de l’anode à la cathode. La tension de l’anode agit donc comme si elle pressait un bouton pour ouvrir une connexion à l’intérieur du transistor unijonction programmable, avec l’assistance de la tension appliquée à la gâchette.

Figure 2-102. Ce schéma montre l’utilisation d’un transistor unijonction programmable. R1 et R2 déterminent la tension appliquée à la gâchette, qui définit le seuil de la tension d’entrée à l’anode. Au-dessus de ce seuil, le courant circule de l’anode à la cathode.