Список литературы к главе 1

1. Агейкин Д.И., Костина Е.Н., Кузнецова Н.Н. Датчики контроля и регулирования. Справочные материалы. -М.: Машиностроение, 1965. - 928 с.

2. Аксененко М.Д., Бараночников М.Л., Смолин О.В. Микроэлекгронные фотоприемные устройства. -М.: Энергоиздат, 1984-208 с.

3. Афанасьев Ю.В. и др. Средства измерения параметров магнитного поля. -Л: Энергия, 1979. -320 с.

4. Викулин И.М., Викулина Л.Ф., Стафеев В.И. Гальваномагнитные приборы. - М.: Радио и связь, 1983. - 104 с.

5. Егиазарян Г.А., Стафеев В.И. Магнитодиоды, магниторезисторы и их применение. -М.: Радио и связь, 1987. -88 с.

6. Егиазарян Г.А., Манвелян Ю.С., Мнацакян Г.А., Саркисян А.С. Магнитодиод КД304 - простейшая функциональная схема Электронная промьппленность. 1980. -Вьш.1 -с. 42-44

7. Егиазарян Г.А., Мнацакян Г.А., Саркисян А.С. Некоторые свойства кремниевых магнитодиодов Изве-стия .АН АрмССР Физика.-1981. Т. 16. -с. 222-225

8. Егиазарян Г.А., Саркисян А.С. Температурная зависимость кремниевых планарных магнитодиодов. Известия АН АрмССР Физика.-1982.-Т.17.- с .277-281

9. Зайцев Ю.В., Марченко А.Н., Ваш;енко В.И. Полупроводниковые резисторы в электротехнике. -М. Энергоиздат, 1988, - 136 с.

10. Карпенко С.Х., Раков Б.М. Вопросы экранирования, расчета и применения тонкопленочных магнитных элементов. Зарубежная радиоэлектроника, 1977, № 10, с.39-56.

11. Марченко А.П., Свечников СВ., Смовж А.К. Полупроводниковые сенсорные потенциометрические элементы. -М. Радио и связь,1988.-192 с.

12. Мирзабаев М.М., Потаенко К.Д. и др. Эпитаксиальные датчики Холла и их применение. Ташкент. ФАН Уз.ССР, 1986 , -214 с.

13. Нефёдов А.В. Зарубежные аналоговые микросхемы и их аналоги. Справочник. Справочник. Том 4. Ра-дно Софт. 2000, с.232-254

14. Подлепецкий Б. Интегральные полупроводниковые сенсоры: состояние и перспективы разработок. CHIP NEWS, 1998, №5, с. 38-45.

15. Стафеев В.И., Каракушан Э.И. Магнитодиоды. -М.: Паука, 1975. -216 с.

16. Хомерики O.K. Полупроводниковые преобразователи магнитного поля. -М.: Энергоиздат, 1986. -136 с.

Глава 2. Преобразователи магнитного ноля

Преобразователь магнитного поля (ПМП) является основным элементом любого изделия микромагнитоэлектроники. ПМП преобразует магнитный поток в электрический сигнал.

Преобразователь магнитного поля представляет собой магниточувствительный элемент (МЧЭ) размещенный на подложке-держателе и снабженный выводами, необходимыми для соединения с электронной схемой усиления и обработки сигнала (рис. 2.1).

Защитное покрытие Магниточувствительный корпус I элемент

Вывод

Вывод

Рис. 2.1. Конструкция простейшего преобразователя

магнитного поля

МЧЭ является частью изделия, осуществляющей функщпо восприятия контролируемых параметров среды или объекта и адекватного преобразования их значений в значения собственных электрических параметров . [3]

Магниточувствительный элемент изготавливается из материала, изменяющего свои свойства при воздействии внешнего магнитного поля.

При создании магниточувствительных элементов используются различные физические явления, происходящие в полупроводниках и металлах при взаимодействии их с магнитным полем (МП).

Наиболее известны МЧЭ, использующие эффекты Холла и Гаусса, магнитосопротивления, эффект Суля, а также магнитодиодный и магнитогальванорекомбинащюнный эффекты и др. [15, 24, 67].

Наибольшим спросом пользуются МЧЭ, реализованные в виде элементов Холла, магниторезисторов, магнитодиодов и магнитотранзисторов.

Каждый из перечисленных магниточувствительных элементов имеет определенный набор параметров и характеристик, преимуществ и особенностей, которые должны учитываться при проектировании, как преобразователей магнитного поля, так и аппаратуры.

В

а) б) в)

Рж. 2.2. Выходная характеристика преобразователя магнитного поля Основным критерием, характеризующим преобразователь магнитного поля, является его выходная характеристика, определяющая зависимость выходного сигнала ПМП от величины индукщ1и воздействующего магнитного поля.

Коэффициент нелинейности преобразования ПМП определяют графическим путем, для чего используют характеристику, приведенную на рис. 2.2.

Через начало координат выходной характеристики проводят прямую, таким образом, чтобы максимальное отклонение (е) над прямой и под ней, по возможности^ было одинаковым (рис. 2.2в). Например, для элементов Холла это соответствует использованию оптимального сопротивления нагрузки, когда = R. При этом максимальное отклонение определяется по следующей формуле:

= А^БЫГ =1-2

Коэффициент нелинейности АГ характеристики определяется по выходной характеристике чувствительности (рис. 2.2):

)х100%

(2.1)

где и

- напряжение на выходе ПМП при В = В

(2.2)

Рис. 2.3. К определению динамического диапазона преобразователя магнитного поля

Минимальный порог чувствительности преобразователя регламентируется, так называемой мертвой зоной , расположенной в диапазоне от -В до В .

мин мин

Эта зона для различных типов преобразователей магнитного поля регламентируется различными их параметрами и характеристиками. Например, для элемента Холла мертвая зона регааментируется величиной его остаточного напряжения (Uf..) и уровнем его собственных шумов.

На рис. 2.4 приведены наиболее распространенные типы преобразователей магнитного поля, используемые в изделиях микромагнитоэлектроники.

Одно- и многоэлементные преобразователи магнитного поля

JL JL JL

о

-&

Рж. 2.4. Наиболее распространенные типы преобразователей магнитного поля, используемые в

изделиях микромагнитоэлектроники

По характеристике, приведенной на рис. 2.2 определяют диапазон индукций магнитного поля, в котором характеристика преобразователя линейна. Этот диапазон лежит в пределах от -В^ до В^. Величина динамического диапазона рассчитывается по формуле (2.2):