ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ Советский патент 1972 года по МПК G01R33/02 

Изобретение может быть иопользовано в устройствах для измерения параметро/в постоявных и .переменных магнитных полей, в частности неоднородных -полей в малых объемах.

Известен транзисторный датчик поля, БЫполнен«ьш в виде биполярного транзистора с дополнительным цилиндрическим коллектором, образующим золу высокой рекомбинации.

Этот датчик имеет недостаточные пороговую чувствительность и температурную стабильность, иелинейность характеристик по магнитному полю, малое пространственное и угловое разрешение и требует жесткой стабилизадии источников питания.

Кроме того, этот датчик обладает низкой технологичностью из-за необходимости точного выполнения цилиндрической формы его конструкции.

Цель изобретения-повышение чувствительности датчика, линейности .его рабочих характеристик и технологичности изготовления.

Цель достигается тем, что предлагаемый датчик содержит два параллельных измерительных коллектора, расположенных симметрично в непосредственной близости от эмиттера, перпендикулярно к плоскости его р-пперехода, дополнительный коллектор, параллельный плоскости эмиттера, образующий зону высокой рекомбинации, и два базовых электрода.

Предлагаемый датчик схематически изображен на чертеже.

Он содержит два параллельных плоскостных измерительных коллектора 1 и 2, расположенных в непосредственной близости от эмиттера 3 перпендикулярно плоскости его р-п-перехода, дополнительный коллектор 4, параллельный плоскости эмиттера, и два базовых электрода 5 и 6. Стрелкой Я показано направление вектора напряженности магнитного ноля.

Датчик работает следующим образом.

В отсутствие магнитного ноля инжектированные эмиттером 3 неосновные носители достигают вследствие диффузии всех тр.ех коллекторов 1, 2 Я 4.

При по1мещении датчика :в магнитное поле, при направлении поля, указанном на чертеже, и нри условии, что неосновными носителями являются дырки, так в цепи измерительного коллектора / уменьшается, а в цепи измерительного коллектора 2 увеличивается нронорционально величине индукции пзмеряемого магнитного ноля. Магнитное поле не влияет на ток коллектора 4, и этот электрод может быть включен в цепь отрицательной обратной

связи, обеспечивающей термостабилизацию или стабилизацию по литанию.

Порог чувствительности датчика определяется собственными шумами тр.иодной структуры.

Линейность характеристик датчика обеспечивается однородностью исходного пространствен.ного .распределения диффузионного потока .неосновных носителей в объеме, заключенном между краями измерительных коллекторов J и 2 и дополнительным коллектором 4.

Высокая .пространственная разрешающая способность датчика обеспечивается малым расстоянием между измерительными коллекторами 7 и 2 и эмиттером 3, а .высокая ва.правленность действия-лланарным расположением элементов.

Так как уровень инжекции .не влияет на распределение токов .в цепях измерительных коллекторов, регулировка чувствительности м.ожет быть осуществлена в щироких .пределах путем изменения смещения на базовых электродах 5 и б.

Высокая технологичность датчика обусловлена возможностью применения планарной технологии изготовления и н&крити4;ностью к

некоторой асимметрии расположения элементов.

С .иомощью описанного датчика можно осуществлять измерения напряженности постоянных и неременных магнитных полей и градиенты напряженности полей .в различных направлениях, причем максимальная чувствительность датчика превосходит чувствительность известных датчиков Холла.

Предмет изобрете.ния

Датчик для измерения магнитных нолей, вынолпенный в виде биполярного транзистора, на.пряжение на нагрузке которого определяется величиной измеряемого магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, повышения линейности рабочих характеристик и создания возможности измерения градиента поля, датчик

содержит два параллельных измерительных коллектора, расположенных симметрично в непосредственной близости от эмиттера, перпендикулярно .к плоскости его р-п-нерехода, допол.нительный коллектор, .параллельный

плоскости эмиттера, образующий зону .высокой рекомбинации, и два базовых электрода.

./