Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Посмотреть оригинал

Линейные маг'ниточувствитсльные схемы

Для измерения относительно небольших изменений магнитного поля применяются магниточувствительные схемы с линейным выходом, в которых напряжение холла изменяется пропорционально индукции магнитного поля. В отсутствие внешнего магнитного поля выходное напряжение линейной магниточувствительной схемы (МИС), принимаемое за уровень отсчета, обычно равно половине питающего напряжения. При регистрации положительного направления магнитного поля выходное напряжение выше уровня отсчета, при регистрации отрицательного направления - ниже, хотя оно и остается положительной величиной.

Основными параметрами линейных МИС являются магнитная чувствительность, диапазон выходных рабочих напряжений, линейность характеристики, напряжение питания.

Ортогональное расположение двух ДХ

Рис. 16. Ортогональное расположение двух ДХ

ДХ с изолированной от окисла рабочей областью

Рис. 17. ДХ с изолированной от окисла рабочей областью

МОП-элемент Холла (а) и электрическая схема его подключения (б)

Рис. 18. МОП-элемент Холла (а) и электрическая схема его подключения (б)

Чувствительность линейных МИС, как правило, лежит в пределах 1.3-5-7 мВ/Гс, а напряжение питания - в диапазоне от 4.5 до 16 В. Например, линейная МИС типа SAS 231L, выпускаемая фирмой SIEMENS по биполярной технологии, расположена на кристалле с размерами 0,7x0,9 мм и при напряжении питания 15 В имеет предельное выходное напряжение 13 В и среднюю крутизну характеристики преобразования 1 мВ/Гс [3]. В рабочем диапазоне температур 0-г70 °С ток, потребляемый МИС при холостом ходе (т.е. R„=co, U„=15 В), составляет 6 мА, номинальный выходной ток - 5 мА, нелинейность характеристики - не более 2%. Наличие у МИС высокого выходного сигнала, имеющего стандартизированное значение (10 В, 5 мА), упрощает иосгроение различных измерительных усгройств и уменьшает их габариты.

В табл.7 приведены основные параметры линейных МИС, разработанных известными фирмами.

Линейные магниточувствительные ИС Таблица 7

Тип

Изготовитель

Магнитная чувствительность, mB/Гс

Incm

мА

ивых, В

TL173

Texas Instruments

1.5

20

5.4...6.6

UGN 3501

Spraque

0.7

15

3.6...4.2

633SS2

Microswitch

1

5

1.75...2.2

SAS231L

Siemens

1

5

7...13

ИПДМП

МИЭТ, Москва

2.5

0.2

6.3...7.7

Последняя схема, разработанная в Московском институте электронной техники, в отличие от всех остальных изготовлена по КМОП- технологии и, как видно из таблицы, имеет максимальную чувствительность и минимальный потребляемый ток .

Магниточувствительный КМОП транзистор изготовлен по стандартной 5- микронной КМОП-технологии с иоликремниевым затвором. В качестве подложек использовались кремниевые пластины n-типа проводимости с удельным сопротивлением 4.5 Ом см и ориентацией (100).

В основе конструкции магнитотранзистора лежат двухстоковые симметричные МОП-транзисторы с каналами п- и p-типа проводимости. В стоках магнитотранзистора при отсутствии магнитного поля текут практически равные токи, различие которых определяется лишь рассовмещением топологических слоев в технологическом процессе изготовления МИС.

Воздействие магнитного поля перпендикулярно поверхности кристалла приводит к отклонению линий тока в области п- и p-типа МОП- магнитотранзисторов, что создает асимметрию в распределении токов стоковых областей и обусловливает изменение разности потенциалов между стоками, величина которой и является мерой напряженности магнитного поля.

Линейные ИМС могут применяться для бесконтактного измерения токов в проводах, а при высокой чувствительности и использовании концентраторов с их помощью можно измерять даже магнитное поле Земли, индукция которой порядка 0.5 Гс.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
     

    Популярные страницы