简述磁敏二极管是根据三极管工作特性

1. 磁敏二极管是根据三极管的结构與工作原理 在弱P型或弱N型本征半导体上用合金法或扩散法形成发射极、基极和集电极基区较长。基区结构类似磁敏二极管是根据二极管有高复合速率的r区和本征I区。长基区分为运输基区和复合基区 7.4.2 磁敏二极管是根据三极管的工作原理和主要特性 (a)结构 ( b)符号 b c e c N+ e H- H+ b I r N+ P+ 当磁敏二极管昰根据三极管末受磁场作用时,由于基区 由此可知、磁敏二极管是根据三极管在正、反向磁场作用下其集电极电流出现明显变化。这样僦可以利用磁敏二极管是根据三极管来测量弱磁场、电流、转速、位移等物理量 与普通晶体管的伏安特性曲线类似。由图可知磁敏二極管是根据三极管的电流放大倍数小于1。 (1) 伏安特性 2. 磁敏二极管是根据三极管的主要特性 Ib=0 Ib=5mA 磁敏二极管是根据三极管对温度比较敏感使用时必须进行温度补偿。对于锗磁敏二极管是根据三极管如3ACM、3BCM其磁灵敏度的温度系数为0.8%/0C;硅磁敏二极管是根据三极管(3CCM)磁灵敏度的温度系数為-0.6%/0C 。因此实际使用时必须对磁敏二极管是根据三极管进行温度补偿。 对于硅磁敏二极管是根据三极管因其具有负温度系数可用正温喥系数的普通硅三极管来补偿因温度而产生的集电极电流的漂移。 EC R1 μA mA V1 Vm Re R2 具体补偿电路如图所示 当温度升高时,V1管集 电极电流IC增加.导致 Vm管嘚集电极电流也增 加从而补偿了Vm管因 温度升高而导致IC 的下降。 补偿电路(a) 利用锗磁敏二极管是根据二极管电流随温度升高而增加的这一特性使其作为硅磁敏二极管是根据三极管的负载,从而当温度升高时可补偿硅磁敏二极管是根据三极管的负温度漂移系数所引起的电流丅降。 W Vm U0 EC 补偿电路( b) 下图是采用两只特性一致、磁极相反的磁敏二极管是根据三极管组成的差动电路这种电路既可以提高磁灵敏度,又能实現温度补偿它是一种行之有效的温度补偿电路。 U0 W1 RL Vm1 Vm2 EC W2 RL Re 补偿电路 ( c) (4)频率特性 3BCM锗磁敏二极管是根据三极管对于交变磁场的频率响应特性为10kHz (5)磁灵敏度 磁敏二极管是根据三极管的磁灵敏度有正向灵敏度h+和负向灵敏度h-两种。其定义如下: 7.5 磁敏二极管是根据式传感器的应用 7.5.1 霍尔式傳感器的典型应用 例7-1 检测磁场 检测磁场是霍尔式传感器最典型的应用之一将霍尔器件做成各种形式的探头,放在被测磁场中使磁力线囷器件表面垂直,通电后即可输出与被测磁场的磁感应强度成线性正比的电压 例7-2 霍尔位移传感器 将霍尔元件置于磁场中,左半部磁场方姠向上右半部磁场方向向下,从 a端通人电流I根据霍尔效应,左半部产生霍尔电势VH1右半部产生露尔电势VH2,其方向相反

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  磁敏二极管是根据是在磁敏二极管是根据的基础上设计的一种磁电件。由于采用的是硅材料因而其稳定性比较高,温漂系数比较小它属双极型管结构,它具有囸、反向磁灵敏度极性和有确定的磁敏二极管是根据感面典型的磁敏二极管是根据三极管有3C。

  磁敏二极管是根据三极管又称磁敏二極管是根据晶体管或磁三极管是70年代发展起来的新型半导体磁电转换器件,主要用于磁检测、无触点开关和近接开关等如图:

  为鼡高阻半导体制成的锗NPN型和硅PNP型磁敏二极管是根据晶体管。在锗磁敏二极管是根据晶体管的发射极e一侧用喷砂方法损伤一层晶格,设置载流孓复合速率很大的高复合区r,而在硅磁敏二极管是根据晶体管中未设置高复合区锗磁敏二极管是根据晶体管具有板条状结构,集电区和发射区分别设置在板条的两面,而基极b设置在另一侧面上硅磁敏二极管是根据晶体管具有平面结构,发射区、集电区、基极均设置在硅片表媔磁敏二极管是根据晶体管的一个主要特点是基区宽度W大于载流扩散长度,因此它的共发射极电流放大系数小于1,无电流增益能力另外,發射极-基区-基极是N PP 型或P NN 型长二极管,即N PP 型或P NN 型磁敏二极管是根据二极管。因此磁敏二极管是根据晶体管是在磁敏二极管是根据二极管嘚基础上设计的长基区晶体管。

  磁敏二极管是根据三极管是在磁敏二极管是根据二极管的基础上研制出来的它的一端为集电极和发射极e(n(区)、另一端P(区为基极b(图3[磁敏二极管是根据三极管的结构])。

  磁场的作用使集电极的电流增加或减少它的电流放大倍数虽然小於 1,但基极电流和电流放大系数均具有磁灵敏度因此可以获得远高于磁敏二极管是根据二极管的灵敏度。磁敏二极管是根据三极管是尚處于研制阶段的新型器件,凡是应用霍耳元件,磁阻元件和磁敏二极管是根据二极管的地方均可用磁敏二极管是根据三极管来代替磁敏二极管是根据三极管尤其适用于某些需要高灵敏度的场合,如微型引信、地震探测等方面

  与普通晶体管的伏安特性曲线类似。由图可知磁敏二极管是根据三极管的电流放大倍数小于1。

  华文中宋磁敏二极管是根据三极管的磁电特性是应用的基础右图为国产NPN型3BCM(锗)磁敏②极管是根据三极管的磁电特性,在弱磁场作用下曲线接近一条直线。

  (3)  温度特性及其补偿

  华文中宋磁敏二极管是根据三极管對温度比较敏感使用时必须进行温度补偿。对于锗磁敏二极管是根据三极管如3ACM、3BCM其磁灵敏度的温度系数为0.8%/0C;硅磁敏二极管是根据三極管(3CCM)磁灵敏度的温度系数为-0.6%/0C 。因此实际使用时必须对磁敏二极管是根据三极管进行温度补偿。

  如图是磁敏二极管是根据三极管的笁作原理图

图(a)给出了无外磁场作用时的情况。由于i区较长从发射极e注人到i区的电子在横向电场U。的作用下,大部分与i区中的空穴复匼形成基极电流少部分电子到集电极形成集电极电流。

  显然这时基极电流大于集电极电流。图(b)给出了有外电场B+作用时的情况從发射极注人到i区的电子,除受横向电场Ube作用外还受磁场洛仑兹力的作用,使其向复合区r方向偏转结果使注人集电极的电子数和流入基区的电子数的比例发生变化,原来迸人集电极的部分电子改为进人基区使基极电流增加,而集电极电流减少根据磁敏二极管是根据┅极管的工作原理,由于流太基区的电子要经过高复合区r载流子大量复合,使i区载流子浓度大大减少而成为高阻区

  高阻区的存在叒使发射结上电压减小,从而使注人到i区的电子数大量减少使集电极电流进一步减少。流人基区的电子数开始由于洛仑兹力的极电流基本不变。图(c)给出了有外部反向磁场B-作用的情作用而增加后又因发射结电压下降而减少,总的结果是基况其工作过程正好和加上正向電场B+时的情况相反,集电极电流增加而基极电流基本上仍保持不变。

  由上面磁敏二极管是根据 极管的工作过程可以看出其工作原理与磁敏二极管是根据二极管完全相同。

  无外界磁场作用时由于i区较长,在横向电场作用下发射极电流大部分形成基极电流,尛部分形成集电极电流在正向或反向磁场作用下,会引起集电极电流的减少或增加因此,可以用磁场方向控制集电极电流的增加或减尐用磁场的强弱控制集电极电流的变化量。

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