浅谈磁敏二极管 点击：1128 | 回复：4
发表于：2006-02-21 20:35:00
楼主
磁敏二极管是一种新型的磁电转换器件。这种元件比霍尔元件的探测灵敏度高，且具有体积小、响应快、无触点、输出功率大及线性特性好的优点。该器件在磁力探测、无触点开关、位移测量、转速测量及其他各种自动化设备上得到了广泛的应用。
磁敏二极管内部结构与普通二极管不同，在Ｐ区与Ｎ区之间有一线度远大于载流子扩散长度的高纯空间电荷区——１区，在１区的一个侧面上，嵌有一载流子高复合区——Ｒ区，其基本结构如图１所示。该管采用电子与空穴双注入效应及复合效应来控制流过ＰＮ结的电流。在外界磁场的作用下，两效应作用结果以乘积取值。因此它具有很高的探测灵敏度。当外界无磁场时，加正向电压，Ｎ区电子大部分注入Ｐ区空穴内（图２），只有少数载流子在１区及Ｒ区复合，器件呈稳定状态。若外界加一正向磁场Ｂ＋（图３）时，在正向磁场洛仑兹力的作用下，空穴及电子运动方向均偏向Ｒ区，空穴及电子在Ｒ区的复合率极高，因此大部分载流子在Ｒ区复合，则１区中载流子数目大为减少，Ｒ区电阻随之增大，压降亦增大，从而循环产生正反馈，使该管外部表现为电阻增大，电流减小，压降增大；反之，外界加Ｂ－（图４）时，则外部表现为电阻减小，电流增大，压降减小。
磁敏二极管的电压输出特性如图５所示，由图可看出，在弱磁场作用下，输出电压（Ｕ）与磁感应强度（Ｂ）成正比呈线性关系，磁敏二极管的伏安特性如图６所示。在磁感应强度Ｂ不同时，有着不同的伏安特性曲线，ＡＢ为负载线。由图可以看出，通过磁敏二极管的电流越大，在同一磁场作用下，输出电压越高，灵敏度也越高。在负向磁场作用下，其电阻小、电流大；在正向磁场作用下，其电阻大，电流小。
最后，在选择该管时还要注意一些重要的参数，额定工作电压：Ｖ０；工作电流：Ｌ０；及使用频限ｆ０。例如国产２ＡＣＭ－１Ａ管，其Ｖ０＝１２Ｖ，２ｍＡ＜Ｉ０＜２１５ｍＡ，ｆ０＜１０ｋＨｚ。
磁敏二极管内部结构与普通二极管不同，在Ｐ区与Ｎ区之间有一线度远大于载流子扩散长度的高纯空间电荷区——１区，在１区的一个侧面上，嵌有一载流子高复合区——Ｒ区，其基本结构如图１所示。该管采用电子与空穴双注入效应及复合效应来控制流过ＰＮ结的电流。在外界磁场的作用下，两效应作用结果以乘积取值。因此它具有很高的探测灵敏度。当外界无磁场时，加正向电压，Ｎ区电子大部分注入Ｐ区空穴内（图２），只有少数载流子在１区及Ｒ区复合，器件呈稳定状态。若外界加一正向磁场Ｂ＋（图３）时，在正向磁场洛仑兹力的作用下，空穴及电子运动方向均偏向Ｒ区，空穴及电子在Ｒ区的复合率极高，因此大部分载流子在Ｒ区复合，则１区中载流子数目大为减少，Ｒ区电阻随之增大，压降亦增大，从而循环产生正反馈，使该管外部表现为电阻增大，电流减小，压降增大；反之，外界加Ｂ－（图４）时，则外部表现为电阻减小，电流增大，压降减小。
磁敏二极管的电压输出特性如图５所示，由图可看出，在弱磁场作用下，输出电压（Ｕ）与磁感应强度（Ｂ）成正比呈线性关系，磁敏二极管的伏安特性如图６所示。在磁感应强度Ｂ不同时，有着不同的伏安特性曲线，ＡＢ为负载线。由图可以看出，通过磁敏二极管的电流越大，在同一磁场作用下，输出电压越高，灵敏度也越高。在负向磁场作用下，其电阻小、电流大；在正向磁场作用下，其电阻大，电流小。
最后，在选择该管时还要注意一些重要的参数，额定工作电压：Ｖ０；工作电流：Ｌ０；及使用频限ｆ０。例如国产２ＡＣＭ－１Ａ管，其Ｖ０＝１２Ｖ，２ｍＡ＜Ｉ０＜２１５ｍＡ，ｆ０＜１０ｋＨｚ。
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