Transistor Unijunção Programável (PUT): Operação, Aplicações e Vantagens

O Que É um PUT?

Um Transistor Unijunção Programável (PUT) é um dispositivo tiristor de três terminais (estrutura PNPN) que emula um transistor unijunção (UJT) mas com razão de estabilidade intrínseca (η) programável externamente. Diferente de um UJT, a tensão de disparo do PUT é definida por resistores externos, não fixa pela geometria.

Estrutura e Terminais

• Ânodo (A): Tipo P — entrada principal corrente
• Gate (G): Tipo N — terminal controle (conectado a divisor tensão)
• Cátodo (K): Tipo N — saída principal corrente

Equivale a um SCR com gate conectado à região N-base próxima ao cátodo.

Razão de Estabilidade Programável (η)

Em um UJT, η = R_B1 / (R_B1 + R_B2) — fixo pela geometria da barra.

Em um PUT, η é definido por divisor de tensão externo:

η = R_G2 / (R_G1 + R_G2)

Onde R_G1 conecta Gate à alimentação Ânodo, R_G2 conecta Gate ao Cátodo/terra.

Tensão pico: V_P = η·V_AK + V_D (V_D ≈ 0,7V queda diodo)

Princípio Operacional

1. Tensão ânodo-cátodo (V_AK) aplicada
2. Tensão gate definida por divisor: V_G = η·V_AK
3. Quando V_AK sobe de forma que junção ânodo-gate polariza diretamente (V_A > V_G + V_D)
4. Comutação regenerativa: Estrutura PNPN trava LIGADO
5. Caminho baixa impedância: Ânodo → Cátodo (como turn-on SCR)
6. Desligamento: Corrente ânodo cai abaixo corrente manutenção (I_H)

Características Principais (Típico: 2N6027/2N6028)

Parâmetro	Valor
Tensão pico (VP)	0,2 - 10V (programável)
Tensão vale (VV)	~1-2V
Corrente pico (IP)	1-5 µA
Corrente vale (IV)	50-100 µA
Corrente manutenção (IH)	100-500 µA
Tensão estado ligado	~1V @ 50mA
Corrente ânodo máx	150-200 mA
Corrente gate máx	±50 mA
Tensão ânodo-cátodo máx	40V (2N6027), 100V (2N6028)

Aplicações Clássicas

Oscilador Relaxação (Mais Comum)

Vcc
 │
 R_carga
 │
 ├── C_tempo ──┬── GND
 │             │
 A  G [PUT] K ── R_carga ── GND

Frequência: f ≈ 1 / (R_carga × C_tempo × ln(1/(1-η)))

Vantagem: η programável → frequência ajustável sem mudar R/C

Outras Aplicações

• Circuitos temporização: Atrasos longos (segundos a horas) com capacitores pequenos
• Geradores pulso: Pulsos agudos, subida rápida
• Detectores nível: Sensoriamento limiar tensão (bateria baixa, sobretensão)
• Circuitos trigger SCR: Drive gate para tiristores maiores
• Fontes corrente constante: Com realimentação amp-op
• Geradores dente serra/rampa: Para circuitos varredura, temporização ADC

PUT vs. UJT vs. SCR

Característica	UJT (2N2646)	PUT (2N6027)	SCR (2N5064)
Programabilidade η	Fixa	Resistores externos	N/A (corrente gate)
Corrente pico	~2 µA	~1-5 µA	~10-200 µA (gate)
Corrente máx	50 mA	150 mA	0,8-80 A
Custo/disponibilidade	Obsoleto, escasso	Disponível, baixo custo	Amplamente disponível
Encapsulamento	TO-18 (metal)	TO-92 (plástico)	TO-92, TO-220, etc.

Vantagens e Limitações

• ✅ η programável — design flexível, compensação temperatura possível
• ✅ Baixa corrente pico — funciona com resistores temporização alto valor, caps pequenos
• ✅ Baixo custo, encapsulamento plástico, amplamente disponível
• ✅ Região resistência negativa — oscilador natural
• ❌ Baixa manipulação potência — não para comutação carga direta
• ❌ Sensibilidade temperatura η (via resistores divisor)
• ❌ Capacidade dv/dt limitada vs. SCR
• ❌ Menos comum em designs modernos (substituído por 555, timers MCU, comparadores)

O PUT permanece uma solução esperta, baixo custo para comutação limiar programável e osciladores relaxação – especialmente onde overhead de microcontrolador é indesejável. Sua programabilidade externa o distingue do UJT obsoleto.

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