磁敏晶體管的工作原理
磁敏晶體管又稱磁敏三極管。工作原理如下:
下圖是磁敏三極管的工作原理圖,圖(a)給出了無外磁場作用時(shí)的情況。由于i區(qū)較長,從發(fā)射極e注人到i區(qū)的電子在橫向電場U。。的作用下,大部分與i區(qū)中的空穴復(fù)合形成基極電流,少部分電子到集電極形成集電極電流。
顯然,這時(shí)基極電流大于集電極電流。圖(b)給出了有外電場B+作用時(shí)的情況。從發(fā)射極注人到i區(qū)的電子,除受橫向電場Ube作用外,還受磁場洛侖茲力的作用,使其向復(fù)合區(qū)r方向偏轉(zhuǎn)。結(jié)果使注人集電極的電子數(shù)和流入基區(qū)的電子數(shù)的比例發(fā)生變化,原來迸人集電極的部分電子改為進(jìn)人基區(qū),使基極電流增加,而集電極電流減少。根據(jù)磁敏一極管的工作原理,由于流太基區(qū)的電子要經(jīng)過高復(fù)合區(qū)r,載流子大量復(fù)合,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)上電壓減小,從而使注人到i區(qū)的電子數(shù)大量減少,使集電極電流進(jìn)一步減少。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-作用的情作用而增加,后又因發(fā)射結(jié)電壓下降而減少,總的結(jié)果是基況。其工作過程正好和加上正向電場B+時(shí)的情況相反,集電極電流增加,而基極電流基本上仍保持不變。
由上面磁敏 極管的工作過程可以看出,其工作原理與磁敏二極管完全相同。
無外界磁場作用時(shí),由于i區(qū)較長,在橫向電場作用下,發(fā)射極電流大部分形成基極電流,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。因此,可以用磁場方向控制集電極電流的增加或減少,用磁場的強(qiáng)弱控制集電極電流的變化量。
磁敏晶體管的特性
1、伏安特性
和普通晶體管的伏安特性曲線類似。由圖可知,磁敏三極管的電流放大倍數(shù)小于1。
2、 磁電特性
華文中宋磁敏三極管的磁電特性是應(yīng)用的基礎(chǔ),右圖為國產(chǎn)NPN型3BCM(鍺)磁敏三極管的磁電特性,在弱磁場作用下,曲線接近一條直線。
3、溫度特性及其補(bǔ)償
華文中宋磁敏三極管對溫度比較敏感,使用時(shí)必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。對于鍺磁敏三極管如3ACM、3BCM,其磁靈敏度的溫度系數(shù)為0.8%/0C;硅磁敏三極管(3CCM)磁靈敏度的溫度系數(shù)為-0.6%/0C 。因此,實(shí)際使用時(shí)必須對磁敏三極管進(jìn)行溫度補(bǔ)償。