磁敏三極�,是在磁�二極�的基�(chǔ)上設(shè)計的一種磁��(zhuǎn)換器�。由于采用的是硅材料,因而其�(wěn)定性比較高,溫漂系�(shù)比較�。它屬雙極型晶體管結(jié)�(gòu),它具有�、反向磁靈敏度極性和有確定的磁敏感面。典型的磁敏三極管有3CCM�
磁敏三極管又稱磁敏晶體管或磁三極�,是70年代�(fā)展起來的新型半導(dǎo)體磁電轉(zhuǎn)換器�,主要用于磁檢測、無觸點開關(guān)和近接開�(guān)�。如圖:
為用高阻半導(dǎo)體制成的鍺NPN型和硅PNP型磁敏晶體管。在鍺磁敏晶體管的發(fā)射極e一�(cè)用噴砂方法損傷一層晶�,�(shè)置載流子�(fù)合速率很大的高�(fù)合區(qū)r,而在硅磁敏晶體管中未�(shè)置高�(fù)合區(qū)。鍺磁敏晶體管具有板條狀�(jié)�(gòu),集電區(qū)和發(fā)射區(qū)分別�(shè)置在板條的兩�,而基極b�(shè)置在另一�(cè)面上。硅磁敏晶體管具有平面結(jié)�(gòu),發(fā)射區(qū)、集電區(qū)、基極均�(shè)置在硅片表面。磁敏晶體管的一個主要特點是基區(qū)寬度W大于載流�(kuò)散長�,因此它的共發(fā)射極電流放大系數(shù)小于1,無電流增益能力。另�,�(fā)射極-基區(qū)-基極是N PP 型或P NN 型長二極�,即N PP 型或P NN 型磁敏二極管。因此,磁敏晶體管是在磁敏二極管的基�(chǔ)上設(shè)計的長基區(qū)晶體��
磁敏三極管是在磁敏二極管的基�(chǔ)上研制出來的。它的一端為集電極和�(fā)射極e(n(區(qū))、另一端P(區(qū)為基極b(圖3[磁敏三極管的�(jié)�(gòu)]��
磁場的作用使集電極的電流增加或減少。它的電流放大倍數(shù)雖然小于 1,但基極電流和電流放大系�(shù)均具有磁靈敏�,因此可以獲得遠(yuǎn)高于磁敏二極管的靈敏度。磁敏三極管是尚處于研制階段的新型器�,凡是�(yīng)用霍耳元�,磁阻元件和磁敏二極管的地方均可用磁敏三極管來代替。磁敏三極管尤其適用于某些需要高靈敏度的場合,如微型引信、地震探測等方面�
(1) 伏安特�
與普通晶體管的伏安特性曲線類�。由圖可�,磁敏三極管的電流放大倍數(shù)小于1�
(2) 磁電特�
華文中宋磁敏三極管的磁電特性是�(yīng)用的基礎(chǔ),右圖為國產(chǎn)NPN�3BCM(�)磁敏三極管的磁電特�,在弱磁場作用下,曲線接近一條直線�
?�?) 溫度特性及其補(bǔ)�
華文中宋磁敏三極管對溫度比較敏感,使用時必須�(jìn)行溫度補(bǔ)�。對于鍺磁敏三極管如3ACM�3BCM,其磁靈敏度的溫度系�(shù)�0.8�/0C;硅磁敏三極�(3CCM)磁靈敏度的溫度系�(shù)�-0.6�/0C 。因�,實際使用時必須對磁敏三極管�(jìn)行溫度補(bǔ)��
如圖是磁敏三極管的工作原理圖�
�(a)給出了無外磁場作用時的情�。由于i區(qū)較長,從�(fā)射極e注人到i區(qū)的電子在橫向電場U。。的作用�,大部分與i區(qū)中的空穴�(fù)合形成基極電�,少部分電子到集電極形成集電極電��
顯然,這時基極電流大于集電極電�。圖(b)給出了有外電場B+作用時的情�。從�(fā)射極注人到i區(qū)的電�,除受橫向電場Ube作用�,還受磁場洛侖茲力的作用,使其向�(fù)合區(qū)r方向偏轉(zhuǎn)。結(jié)果使注人集電極的電子�(shù)和流入基區(qū)的電子數(shù)的比例發(fā)生變�,原來迸人集電極的部分電子改為�(jìn)人基區(qū),使基極電流增加,而集電極電流減少。根�(jù)磁敏一極管的工作原�,由于流太基區(qū)的電子要�(jīng)過高�(fù)合區(qū)r,載流子大量�(fù)�,使i區(qū)載流子濃度大大減少而成為高阻區(qū)�
高阻區(qū)的存在又使發(fā)射結(jié)上電壓減�,從而使注人到i區(qū)的電子數(shù)大量減少,使集電極電流�(jìn)一步減�。流人基區(qū)的電子數(shù),開始由于洛侖茲力的極電流基本不變。圖(c)給出了有外部反向磁場B-作用的情作用而增�,后又因�(fā)射結(jié)電壓下降而減�,總的結(jié)果是基況。其工作過程正好和加上正向電場B+時的情況相�,集電極電流增加,而基極電流基本上仍保持不變�
由上面磁� 極管的工作過程可以看�,其工作原理與磁敏二極管完全相同�
無外界磁場作用時,由于i區(qū)較長,在橫向電場作用下,�(fā)射極電流大部分形成基極電�,小部分形成集電極電流。在正向或反向磁場作用下,會引起集電極電流的減少或增加。因�,可以用磁場方向控制集電極電流的增加或減�,用磁場的強(qiáng)弱控制集電極電流的變化量�