磁敏三极管的主要特性

1.磁敏三极管的结构与工作原理在弱P型或弱N型本征半导体上用合金法或扩散法形成发射极、基极和集电极。基区较长。基区结构类似磁敏二极管，有高复合速率的r区和本征I区。长基区分为运输基区和复合基区。7.4.2磁敏三极管的工作原理和主要特性(a)结构(b)符号bcecN+eH-H+bIrN+P+当磁敏三极管末受磁场作用时，由于基区宽度大于载流子有效扩散长度，大部分载流子通过e-I-b形成基极电流，少数载流子输入到c极。因而形成基极电流大于集电极电流的情况，使β＜l。工作原理:N+N+eP+xIrbcy当受到正向磁场(H+)作用时，由于磁场的作用，洛仑兹力使载流子偏向发射结的一侧，导致集电极电流显著下降，当反向磁场(H-)作用时，在H-的作用下，载流子向集电极一侧偏转，使集电汲电流增大。N+N+eP+xrbycIN+N+eP+xIrbcH-y图7-25磁敏三极管工作原理N+N+eP+xIrbcyH+N+N+eP+xIrbcH-yN+N+eP+xrbycI（a）(b)(c)由此可知、磁敏三极管在正、反向磁场作用下，其集电极电流出现明显变化。这样就可以利用磁敏三极管来测量弱磁场、电流、转速、位移等物理量。与普通晶体管的伏安特性曲线类似。由图可知，磁敏三极管的电流放大倍数小于1。(1)伏安特性2.磁敏三极管的主要特性Ib=0Ib=5mA1.00.80.60.40.20246810Uce/VIc/mAIb=4mAIb=3mAIb=2mAIb=1mAUce/VIb=3mA,B=-1kG1.00.80.60.40.20246810Ic/mAIb=3mA,B=0Ib=3mA,B=1kG(1)为不受磁场作用时(2)磁场为1kGs

基极为3mA(2)磁电特性磁敏三极管的磁电特性是应用的基础，右图为国产NPN型3BCM(锗)磁敏三极管的磁电特性，在弱磁场作用下，曲线接近一条直线。-3-2-112345B/0.1TΔIc/mA0.50.40.30.20.1图7-273BCM磁敏三极管的磁电特性(3)温度特性及其补偿磁敏三极管对温度比较敏感，使用时必须进行温度补偿。对于锗磁敏三极管如3ACM、3BCM，其磁灵敏度的温度系数为0.8％/0C；硅磁敏三极管(3CCM)磁灵敏度的温度系数为-0.6％/0C。因此，实际使用时必须对磁敏三极管进行温度补偿。对于硅磁敏三极管因其具有负温度系数，可用正温度系数的普通硅三极管来补偿因温度而产生的集电极电流的漂移。ECR1μAmAV1VmReR2具体补偿电路如图所示。当温度升高时，V1管集电极电流IC增加．导致Vm管的集电极电流也增加，从而补偿了Vm管因温度升高而导致IC

的下降。补偿电路(a)利用锗磁敏二极管电流随温度升高而增加的这一特性，使其作为硅磁敏三极管的负载，从而当温度升高时，可补偿硅磁敏三极管的负温度漂移系数所引起的电流下降。WVmU0EC补偿电路(b)下图是采用两只特性一致、磁极相反的磁敏三极管组成的差动电路。这种电路既可以提高磁灵敏度，又能实现温度补偿，它是一种行之有效的温度补偿电路。U0W1RLVm1Vm2ECW2RLRe补偿电路

(c)（4）频率特性3BCM锗磁敏三极管对于交变磁场的频率响应特性为10kHz。（5）磁灵敏度磁敏三极管的磁灵敏度有正向灵敏度h+和负向灵敏度h-两种。其定义如下：7.5磁敏式传感器的应用7.5.1霍尔式传感器的典型应用例7-1检测磁场检测磁场是霍尔式传感器最典型的应用之一。将霍尔器件做成各种形式的探头，放在被测磁场中，使磁力线和器件表面垂直，通电后即可输出与被测磁场的磁感应强度成线性正比的电压。例7-2霍尔位移传感器将霍尔元件置于磁场中，左半部磁场方向向上，右半部磁场方向向下，从a端通人电流I，根据霍尔效应，左半部产生霍尔电势VH1，右半部产生露尔电势VH2，其方向相反。因此，c、d两端电势为VH1—VH2。如果霍尔元件在初始位置时VH1=VH2，则输出为零；当改变磁极系统与霍尔元件的相对位置时，即可得到输出电压，其大小正比于位移量。例7-3霍尔式压力传感器图7-30霍尔压力传感器结构原理图霍尔元件磁钢压力P波登管NSSN例7-4霍尔转速传感器图7-31霍尔转速传感器结构输入轴输入轴霍尔传感器（a）（b）例7-5霍尔计数装置图7-32霍尔计数装置及电路(a)工作示意图霍尔开关传感器绝缘板磁铁NS(b)电路图+12VSL3051ASVT+VCR5RLR4R3R1R2计数器例7-6汽车霍尔电子点火器霍尔传感器隔磁罩磁钢缺口霍尔传感器隔磁罩磁钢缺口当缺口对准霍尔元件时，磁通通过霍尔传感器形成闭合回路，电路导通，霍尔电路输出≤0.4V的低电平；当隔磁罩竖边的凸出部分挡在霍尔元件和磁体之间时，电路截止，霍尔电路输出高电平。图7-34霍尔计数装置及电路R6DW1R7V1+12VCR5D1R4R3R1R2磁钢R8D2DW2HV2V3当霍尔传感器输出低电平时，V1截止，V2、V3导通，点火器的初级绕组有恒定的电流通过；当霍尔传感器输出高电平时，V1导通，V2、V3

截止，点火器的初级绕组电流截止，此时储存在点火线圈中的能量由初级绕组以高压放电的形式输出，即放电点火。7.5.2磁敏电阻的应用磁敏电阻可以用来作为电流传感器、磁敏接近开关、角速度/角位移传感器、磁场传感器等，可用于开关电源、变频器、伺服马达驱动器、电度表、断路器、防爆电机保护器、地磁场的测量、探矿等。7.5.3磁敏二极管、三极管的应用例7-7漏磁探伤仪图7-35漏磁探伤仪原理图1裂缝；2磁敏管探头；3铁芯；4激励线圈；5被测棒材5放大器显示仪表42315放大器显示仪表4231磁敏三极管置于1kG