рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Электроника
/
Магниторезисторы

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Магниторезисторы

Магниторезисторы - раздел Электроника, КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине Элементы электроники Этапы развития электроники Магниторезисторы - Это Электронные Компоненты, Действие ...

Магниторезисторы - это электронные компоненты, действие которых основано на изменении электрического сопротивления полупроводника (или металла) при воздействии на него магнитного поля.

Механизм изменения сопротивления довольно сложен, так как является результатом одновременного действия большого числа разнообразных факторов. К тому же он неодинаков для разных типов приборов, технологий и материалов. Магниторезисторы характеризуются такими параметрами, как магнитная чувствительность, номинальное сопротивление, рабочий ток, термостабильность и быстродействие, диапазон рабочих температур.

Выделяются две большие группы магниторезисторов, которые условно можно разделить на «монолитные» и «пленочные».

«Монолитные» магниторезисторы. Принцип действия монолитных магниторезисторов основан на эффекте Гаусса, который характеризуется возрастанием сопротивления проводника (или полупроводника) при помещении его в магнитное поле. Конструкция «монолитного» магниторезистора приведена на рис11.18 .

Подложка

Рис. 11.18. Конструкция «монолитного» магниторезистора

г)

Рис. 11.19. Варианты топологии МЧЭ «монолитных» магниторезисторов

Магниторезистор представляет собой подложку с размещенным на ней магниточувствительным элементом (МЧЭ). Подложка обеспечивает механическую прочность прибора. Элемент приклеен к подложке и защищен снаружи слоем лака. МЧЭ может размещаться в оригинальном или стандартном корпусе и снабжаться ферритовым концентратором магнитного поля или «смещающим» постоянным микромагнитом.

«Монолитные» магниточувствительные элементы изготавливаются из полупроводниковых материалов, обладающих высокой подвижностью носителей заряда. К таким материалам относятся антимонид индия (InSb) и его соединения арсенид индия (InAs) и др.

В зависимости от назначения прибора МЧЭ могут иметь различную форму. Наиболее известны МЧЭ прямоугольной формы и имеющие вид меандра (рис. 11.19а

Элементы, показанные на рис. 11.19г, предназначены для использования в магнитоуправляемых устройствах с круговым перемещением источника магнитной индукции. Магниточувствительный элемент, изображенный на рис.ж, представляет собой круговой магниторезистивный мост.

Нагрузочная способность магниторезистора определяется в документации на прибор одним из следующих параметров:

- значением мощности, которую может рассеять магниторезистор Рмакс;

- значением предельно допустимого тока Iмакс;

- значением теплового сопротивления λ.

Рабочее напряжение для магниторезистора (Uп) рассчитывается по формуле:

Uп =√(TмаксЧ TА )Ч λ ЧR (Tмакс ) (11.35)

где λ - тепловое сопротивление конструкции магниторезистора;

Tмакс , TА - максимально допустимая температура прибора и температура окружающей среды;

R (Тмакс) - сопротивление МЧЭ при максимальной температуре.

Из этого выражения для каждого значения температуры окружающей среды можно определить допустимую нагрузку для конкретного типа магниторезистора. Параметр λ обычно определяется экспериментально изготовителем прибора в среде неподвижного воздуха. Значение λ указывается в технической документации на магниторезистор.

Максимальную мощность Рмакс можно значительно повысить (в 1,5-2 раза) при использовании элементарного теплоотвода, если, например, магниторезистор с обеих сторон привести в плотное соприкосновение с металлическими полюсами магнитопровода.

Тонкопленочные магниторезисторы больше подходят для регистрации слабых магнитных полей (до 10-30 мТл), иногда близких к пороговым значениям. При этом следует помнить, что порог чувствительности определяется минимальным уровнем магнитного излучения, регистрируемым преобразователем магнитного поля при отношении сигнал/шум равном единице. Порог чувствительности характеризуется многими параметрами МЧЭ: величиной остаточного напряжения, уровнем собственных шумов, величиной тока управления и т.д. Значение остаточного напряжения зависит от направления и значения тока управления, от температуры элемента.

Температурное изменение чувствительности магниторезисторов на основе ФМП при питают от источника постоянного тока составляет около -0,04% на градус Цельсия, что в 5-10 раз меньше, чем у «монолитных» магниторезисторов .

Кроме того, при использовании в ограниченном динамическом диапазоне (до10 мТл) тонкопленочные магниторезисторы выгодно отличаются от других преобразователей магнитного поля.

На рис.11.21.приведены выходные характеристики различных преобразователей магнитного поля при одинаковом напряжении питания равном 5 В.

Из рис11.21. видно, что при магнитной индукции 5 мТл, соответствующей линейным участкам всех приведенных характеристик, чувствительность тонкопленочных магниторезисторов в 5 раз выше чувствительности других магниточувствительных приборов.

Магнитодиоды

Магнитодиод - это полупроводниковый прибор с p-n-переходом и невыпрямляющим контактом (омическим или антизапирающим), между которыми находится область высокоомного полупроводника (рис. 2). Пример внешнего вида магнитодиода показан на рис. 1.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине Элементы электроники Этапы развития электроники

Министерство образования и науки Российской Федерации... Государственное учреждение высшего профессионального образования... Белорусско Российский университет...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Магниторезисторы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Система обозначения резисторов.
Различают две системы обозначения до и после 80-го года. 1. Система до 80-го года. А) Буква С – сопротивление; СП – переменный резистор; СТ – терморезистор;

Цветовая и кодовая маркировка резисторов.
Буква обозначает множитель, на который умножаются цифровые обозначения. Например, резистор с номинальным сопротивлением 475 Ом и допуском ±2 % обозначается К475G. Кроме всего, маломощные р

Система обозначений.
1.) К – постоянный конденсатор; КТ – подстроечный конденсатор; КП – переменный конденсатор; КН – вариконд. 2.) число – обозначает тип диэлектрика: 10 ке

Тема 2. Полупроводниковые резисторы
Классификация и условное обозначение полупроводниковых резисторов Тип резисторов Условное обозначение Линейны

Варисторы
Варистор – это полупроводниковый резистор, сопротивление которого зависит от приложенного напряжения и, обладающий нелинейной симметричной вольт – амперной хара

Терморезисторы
Терморезисторы – это полупроводниковые резисторы, в которых используется зависимость электрического сопротивления полупроводника от температуры. Различают два типа тер

Тензорезисторы
Тензорезистор – это полупроводниковый резистор, в котором используется зависимость электрического сопротивления от механической деформации. Назначение

Выпрямительные диоды.
Выпрямительным диодом называется полупроводниковый диод, предназначенный для преобразования переменного тока в постоянный в силовых цепях, то есть в источниках питания. Выпрями

Стабилитроны
Стабилитроны -полупроводниковые диоды, напряжение на которых в области электрического пробоя слабо зависит от тока. Их используют для стабилизации напряжения. Рабоч

Варикапы
Варикапом называется полупроводниковый диод, у которого в качестве основного параметра используется барьерная ёмкость, величина которой варьируется при изменении обратного напр

Импульсные диоды
Импульсные диоды применяются в маломощных схемах с импульсным характером подводимого напряжения. Отличительное требование к ним – малое время перехода из закрытого состояния в

Диоды Шоттки
Рис.1.17 Рис.1.18 Для уменьшения влияния диффузионной ёмкости (Сдиф

Туннельные диоды
Туннельные диоды — диоды, в основе которых использован туннельный эффект. Любой двухполюсник, имеющий на ВАХ участок отрицательного дифференциального сопротивления, може

Принцип действия
Источник Е внешнего питающего напряжения подключен к аноду положительным относительно катода полюсом. Если ток Iу через управляющий электрод триодного тиристора равен нулю,

Тема 5. Выпрямители
Структурная схема и параметры выпрямителей Выпрямитель - это устройство, преобразующее переменный ток в постоянный.

Тема 6. Элементы Оптоэлектроники
Источники оптического излучения: принцип действия, основные параметры, характеристики Источником оптического излучения называют устройство, преобразующее л

Характеристики полупроводниковых материалов
При рассмотрении процесса излучения света источником либо его поглощения фотодиодом свет рассматривается с квантовой точки зрения. Частицы света называются фотонами. Сущест

Тема 7. Магнитоуправляемые элементы.
Магнитоуправляемые логические микросхемы, используются в устройствах самого разнообразного назначения. В настоящее время наиболее широкое распространение получили универсальные

Датчик Холла
Принцип действия датчиков основан на эффекте Холла. Основные преимущества этих датчиков заключается в отсутствии механических движущихся частей и высоком быстродействии (до 100 кГц). Благодаря этом

Магнитотранзисторы
Из известных полупроводниковых преобразователей магнитного поля наиболее перспективными считаются магниточувствительные транзисторы - приборы, об падающие высокой чувствительностью и разрешающей сп

Устройство и принцип действия
Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор, состоящий из трех областей с чередующимися типами электропроводности и пригодный для усиления мощности. Выпускаемые в настоящее время

Характеристики транзистора, включенного по схеме ОБ
Входной характеристикой является зависимость: IЭ = f(UЭБ) при UКБ = const (рис. 4.4, а). Выходной характеристикой является зависимость: IК = f(UКБ) при IЭ = const (рис. 4

Основные параметры
Для анализа и расчета цепей с биполярными транзисторами используют так называемые h – параметры транзистора, включенного по схеме ОЭ. Электрическое состояние транзистора, включенного по сх

Простейший усилительный каскад на биполярном транзисторе
Наибольшее применение находит схема включения транзистора по схеме с общим эмиттером (рис. 4.7) Основными элементами схемы являются источник питания Ек, управляемый элемент – транзисторVT

Тема 9. Полевые транзисторы
Полевой транзистор – это электропреобразовательный прибор, в котором ток, протекающий через канал, управляется электрическим полем, возникающим при приложении напряжения между

Устройство и принцип действия
Полевой транзистор с управляющим р-n- переходом – это полевой транзистор, затвор которого отделен в электрическом отношении от канала р-n-переходом, смещенным в обратном направлении.

Статические характеристики полевого транзистора с управляющим р-n- переходом
Рассмотрим вольт - амперные характеристики полевых транзисторов с р-n- переходом. Для этих транзисторов представляют интерес два вида вольт - амперных характеристик: стоковые и стоко - затворные.

Устройство и принцип действия
Полевой транзистор с изолированным затвором (МДП - транзистор) – это полевой транзистор, затвор которого отделен в электрическом отношении от канала слоем диэлектрика. МДП - транзисторы (с

Статические характеристики МДП - транзисторов
Стоковые (выходное) характеристики полевого транзистора со встроенным каналом n- типа Ic = f(Uси) показаны на рис. 5.4, б. При Uзи = 0 через прибор протекает ток, определяемый исходной про

Простейший усилительный каскад на полевых транзисторах
В настоящее время широко применяются усилители, выполненные на полевых транзисторах. На рис. 5.9 приведена схема усилителя, выполненного по схеме с ОИ и одним источником питания.

Тема 10. Составные транзисторы.
Составным транзистором называется соединение двух и более транзисторов, эквивалентное одному транзистору, но с большим коэффициентом усиления или другими отличительными свойств