11.2.5 Магнитотиристоры
Любой тиристор можно представить в виде эквивалентной схемы, состоящей из (двух транзисторов, поэтому магниточувствительные свойства тиристоров характеризуются магниточувствительными свойствами составляющих их транзисторов. Напряжение включения тиристора Uвкл, выражается через коэффициенты передачи по току h121 n h221 двух транзисторов:
Uвкл = U пр Ч
,
(11.36)
где U пр – напряжение лавинного пробоя коллекторного р-п перехода;Iвкл-ток включения;Iy – ток управления;h121 – коэффициент передачи по току первого транзистора;h221 – коэффициент передачи по току второго транзистора.
На рис. 11.37. приведена структура магнитотиристора. Управляющий электрод У, присоединенный к базе, одновременно является областью, в которой рекомбинируют инжектированные из анода А дырки. В этом случае при направлении B+ магнитного потока h2 уменьшается, следовательно, Uвкл увеличивается. При противоположном направлении (В-) магнитного поля h2 увеличивается, Uвкл уменьшается.
Обычно управляющий электрод тиристора работает в режиме генерации тока. При включении управляющего электрода в режиме генерации можно дополнительно повысить магнитную чувствительность прибора. Поперечное магнитное поле приводит к искривлению траекторий движения ннжектирован-ных дырок и увеличению сопротивления диода А—У(магнитодиодный эффект) Следовательно, управляющий ток снижается, что приводит к уменьшению h221 , (направление В+) и увеличению Uвкл.
При обратном направлении магнитного потока В- изменения управляющего тока и h221, противоположны и магнитная чувствительность меньше, чем при направлении В+ (рис. 11.38).
Напряжение включения Uвкл тиристора в слабых магнитных полях изменяется почти линейно при обоих направлениях управляющего магнитного noля.
На рис. 11.39. приведена топология сдвоенного магнитотиристора, представляющего собой два тиристора с общим анодом и базой.
Если внешнее напряжение меньше Uвкл тиристоров в отсутствие магнитного поля, то оба тиристора выключены, и в магнитном ноле В+ инжектированные анодом А дырки отклоняются к коллектору К1. При этом Uвкл левого тиристора уменьшается , и он включается. От анода к катоду К1 начинает поступать ток.
При противоположном направлении магнитного ноля В- дырки отклоняются к правому коллектору К2. При этом левый тиристор выключается, а правый включается , и ток течет от анода к катоду К2.
Описанные выше тиристоры изготавливаются по обычной планарной технологии на кремнии n-типа, размер кристалла 3х3х0,6 мм .
Дискретные магнитотиристоры не нашли широкого применения и обычно используются в интегральных магнитных датчиках.
О 8 16 24 32
Рис.11.38. Вольтамперная характеристика магнитотиристора с
управляющим электродом к «длинной» базе при U АУ= 0,67 В и различных
значениях индукции управляющего магнитного поля.
Рис 11.39.Топология сдвоенного магнитотиристора