磁敏二极管的工作原理及结构特性

　　磁敏二极管的工作原理

　　当磁敏二极管未受到外界磁场作用时，外加正偏压，如图（a）所示，则有大量的空穴从P区通过I区进入N区，同时也有大量电子注入P区，形成电流。只有少量电子和空穴在I区复合掉。

　　当磁敏二极管受到外界磁场H‘（正向磁场）作用时，如图（b）所示，则电子和空穴受到洛伦兹力的作用而向r区偏转，由于r区的电子和空穴复合消失速度比光滑面I区快，因此形成的电流因复合速度快而成小。

　　当磁敏二极管受到外界磁场H—（反向磁场）作用时，如图（c）所示，电子—空穴对受到洛伦兹力作用向光滑面偏转，电子—空穴的复合率明显威小，因而形成的电流变大。（磁敏二极管反向偏置时，仅流过很微小电流，几乎与磁场无关。）

　　利用磁敏二极管在磁场强度的变化下，其电流发生变化，便可实现磁电转换。而且由上可见腐复合面与光滑面的复合串差别愈大，磁敏二极管的灵敏度也就越高。

　　磁敏二极管适用于哪些场合

　　磁敏二极管是采用电子与空穴双重注人效应及复合效应原理工作的，具有很高的灵敏度。由于磁敏二极管在正、负磁场作用下，其输出信号增量的方向不同，因此利用这一点可以判别磁场方向。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。

　　磁敏二极管特性

　　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。

　　磁敏二极管是一种磁电转换器件。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一（图4）时，则外部表现为电。r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：Vo；工作电流：Lo;及使用频限foo例如国产2ACM-1A’管，其Vo=12V，2mA《Io《215mA，fo《lOkHz。

　　磁敏二极管的结构

　　磁敏二极管的结构如下图所示。它是平面P＋-i-N＋型结构的二极管。在高纯度半导体锗的两端用合金法做成高掺杂P型区和N型区。i区是高纯空间电荷区，该区的长度远远大于载流子扩散的长度。在i区的一个侧面上，用扩散、研磨或扩散杂质等方法制成高复合区r，在r区域内载流子的复合速率较大。

　　（免责声明：素材来自网络，由云汉芯城小编搜集网络资料编辑整理，如有问题请联系处理！）

磁敏二极管的主要参数

灵敏度

当外加磁感应强度B为±0．lT时，输出端电压增量与电流增量之比称为灵敏度。国产2ACM型磁敏二极管的灵敏度为80OmV/mA。

工作电压化和工作电流几

工作电压和工作电流是指磁敏二极管在零磁场时的电压和电流值。国产2ACM型磁敏二极管的工作电压为5-7V，工作电流为1.5-2.5mA。

电压输出特性

电压输出特性曲线如图所示。在弱磁场下，输出电压与磁感应强度成正比，为线性关系。随着磁场的增强，输出电压与磁感应强度呈非线性关系。

图：磁敏二极管输出特性曲线

相关问答

磁敏二极管是利用载流子在磁场运动会受到洛伦磁力作用的原理制成的。磁敏二极管工作原理:磁敏二极管正常工作时,同一般二极管一样,要求在P+端接电源正极.N+...

无刷电机的工作原理:无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、...

二极管常用的有:整流二极管、检波二极管、光敏二极管、发光二极管、恒流二极管、稳压二极管等。然后就那么多了,其他的还有一些不常用的二极管。...

[回答]直流电动机的分类:一、励磁方式直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同,直流电机可分...

[回答]采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机,其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上,用来...

[回答]就是底盘,和燃油车相似,主要包括车架,车桥,车轮,和悬架等,电动汽车行驶系统的作用是接收电动机经传动系统传来的转矩,并通过驱动轮和路面间的附着作...

比表面仪是用来检测颗粒物质比表面积的专用设备,目前在高校、科研单位及生产企业中被广泛实用,比表面积是指每克物质中所有颗粒总外表面积之和,国际...

[回答]推荐沙河市利刚橱柜玻璃有限公司,主营产品包括建筑检测仪,磁敏二极管,仪器仪表维修安装等,地址:邢台市沙河市中国机械通用零部件市场内沙河市机械通...

[回答]膏药机公司生产的是各种不同膏药机设备能够根据客户的需求订制,因而独具个性化效果,其产品许多性能上都是国内的,并拥有了相关的专利,膏药机生产操...

[回答]很多人对膏药机都不太了解,今天我们就简单讲一讲它的工艺和好处,膏药机相比人工做出的膏药产量大,速度快,并且具有性能稳定,操作简单,外观很轻盈,重...