微传感器技术磁敏传感器（第7讲和第8讲）

1、第二章 磁敏传感器 第一节第一节 质子旋进式磁敏传感器质子旋进式磁敏传感器 第二节第二节 光泵式磁敏传感器光泵式磁敏传感器 第三节第三节 SQUIDSQUID磁敏传感器磁敏传感器 第四节第四节 磁通门式磁敏传感器磁通门式磁敏传感器 第五节第五节 感应式磁敏传感器感应式磁敏传感器 第六节第六节 半导体磁敏传感器半导体磁敏传感器 第七节第七节 机械式磁敏传感器机械式磁敏传感器 磁敏传感器是对磁场参量(B,H,)敏感的元器件或装置 ,具有把磁学物理量转换为电信号的功能。 磁通门式磁敏传感器又称为磁饱和式磁敏传感器。 利用某些高导磁率的软磁性材料（如坡莫合金）作磁利用某些高导磁率的软磁性材料（如坡莫合

2、金）作磁芯，以其在交变磁场作用下的磁饱和特性及法拉第电芯，以其在交变磁场作用下的磁饱和特性及法拉第电磁感应原理研制成的测磁装置。磁感应原理研制成的测磁装置。第四节第四节 磁通门式磁敏传感器磁通门式磁敏传感器最大特点最大特点：适合在零磁场附近工作的弱磁场进行测量。传感器可作成体积小，重量轻、功耗低，既可测纵向向量T、垂直向量Z，也可测T、Z，不受磁场梯度影响，测量的灵敏度可达，且可和磁秤混合使用组成磁测仪器。应用应用：航空、地面、测井等方面的磁法勘探，在军事上，也可用于寻找地下武器（炮弹、地雷等）和反潜。还可用于预报天然地震及空间磁测等。一、磁通门式磁敏传感器的物理基础一、磁通门式磁敏传感器的物

3、理基础磁饱和现象饱和磁感应强度Bs饱和磁场强度Hs （一）磁滞回线和磁饱和现象（一）磁滞回线和磁饱和现象BAHsHcFBr-HcE-BrDC静态磁滞回线示意图BsHOB磁滞现象：磁感应强度的变化滞后于磁场H的变化最大剩磁BrBr, Bs，Hs及矫顽力Hc是磁性材料的四个重要参数。磁通门传感器使用软磁性材料。动态导磁率dHdBd定义：物体在磁场中被磁化后，在磁化方向上会产生伸长或缩短现象。几种磁性材料的伸缩系数3020100-10-20-30l/lFeCoNi010203040 H/10-4T45 坡莫合金（二）磁致伸缩现象（二）磁致伸缩现象饱和磁致伸缩系数lls内容：不论何种原因使通过一回路所

4、包围面积内的磁通量发生变化时，回路上产生的感应电动势E与磁通随时间t的变化率的负值成正比。dtdkE（三）法拉第电磁感应定律（三）法拉第电磁感应定律式中 k比例系数。 圆形磁芯跑道形磁芯长方形磁芯闭合式磁芯长条形双磁芯长条形单磁芯非闭合式磁芯磁芯从这几种磁芯的性能来说，以圆形较好，跑道形次之。在磁场的分量测量中，用跑道形磁芯较多。磁通门传感器的磁芯几何形状二、磁通门式磁敏传感器的二次谐波法测磁原理二、磁通门式磁敏传感器的二次谐波法测磁原理1. 长轴状跑道形磁芯长轴状跑道形磁芯4132ff2跑道型磁芯机构示意图1 灵敏元件架；2初级线圈3输出线圈；4坡莫合金环 如图所示，一般沿长轴方向的尺寸远大

5、于短轴方向的尺寸，故当沿长轴方向磁化时，要比沿短轴方向磁化时的退磁作用及退磁系数小得多。这样，就可以认为跑道形磁芯仅被沿长轴方向的磁场所磁化。在实践中，也仅测量沿长轴方向的磁场分量。 L1L2LSH1=2HmsintH2=-2HmsintHHe-HsBm(a)（b） = tH2H1H =te1e2E（d）H=tBB1B2（c）图2.4-4 传感器测磁原理示意图B 一、霍耳磁敏传感器一、霍耳磁敏传感器 二、磁敏二极管和磁敏三极管二、磁敏二极管和磁敏三极管 三、磁敏电阻三、磁敏电阻 第六节第六节 半导体磁敏传感器半导体磁敏传感器一、霍耳磁敏传感器一、霍耳磁敏传感器 （一）霍耳效应（一）霍耳效应 通

6、电的导体或半导体，在垂直于电流和磁通电的导体或半导体，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势的现象。场的方向上将产生电动势的现象。+I+ +lwd霍耳效应原理图VH（二）霍耳磁敏传感器工作原理（二）霍耳磁敏传感器工作原理 设霍耳片的长度为l，宽度为w，厚度为d。又设电子以均匀的速度v运动，则在垂直方向施加的磁感应强度B的作用下，它受到洛仑兹力q电子电量(1.6210-19C)； v电于运动速度。同时，作用于电子的电场力 qvBfLwqVqEfHHE/wqVqvBH/当达到动态平衡时dnqvwdjwIdnqwIv/pqdIBVH/霍耳电势VH与 I、B的乘积成正比，而与d成反比。于是可改写成：

7、dIBRVHHHR电流密度j=nqvnN型半导体中的电子浓度N型半导体P型半导体 霍耳系数，由载流材料物理性质决定。材料电阻率pP型半导体中的孔穴浓度型）（型）（PqpRNqnRHH11载流子迁移率,=v/E,即单位电场强度作用下载流子的平均速度。金属材料，电子金属材料，电子很高但很高但很小，绝缘材料，很小，绝缘材料，很高但很高但很小。很小。故为获得较强霍耳效应，霍耳片全部采用半导体材料制成。故为获得较强霍耳效应，霍耳片全部采用半导体材料制成。设 KH=RH / d KH霍耳器件的乘积灵敏度。它与载流材料的物理性质和几何尺寸有关，表示在单位磁感应强度和单位控制电流时霍耳电势的大小。若磁感应强度

8、B的方向与霍耳器件的平面法线夹角为时，霍耳电势应为： VH KH I B VH KH I B cos 注意：当控制电流的方向或磁场方向改变时，输出注意：当控制电流的方向或磁场方向改变时，输出霍霍耳电耳电势的方向也改变。但当磁场与电流同时改变方势的方向也改变。但当磁场与电流同时改变方向时，向时，霍耳电霍耳电势并不改变方向。势并不改变方向。霍耳器件片(a)实际结构(mm)；(b)简化结构；(c)等效电路外形尺寸:6.43.10.2;有效尺寸：（三）霍耳磁敏传感器（霍耳器件）（三）霍耳磁敏传感器（霍耳器件）dsl（b）ABCD（a）w电流极霍耳电极R4ABCDR1R2R3R4（c）霍耳输出端的端子C

9、、D相应地称为霍耳端或输出端。若霍耳端子间连接负载,称为霍耳负载电阻或霍耳负载。电流电极间的电阻，称为输入电阻，或者控制内阻。霍耳端子间的电阻，称为输出电阻或霍耳侧内部电阻。 器件电流(控制电流或输入电流):流入到器件内的电流。电流端子A、B相应地称为器件电流端、控制电流端或输入电流端。H图2.6-4 霍耳器件符号AAABBBCCCDDD关于霍耳器件符号，名称及型号，国内外尚无统一规定，为叙述方便起见，暂规定下列名称的符号。 控制电流I；霍耳电势VH；控制电压V；输出电阻R2；输入电阻R1；霍耳负载电阻R3；霍耳电流IH。 图中控制电流I由电源E供给,R为调节电阻,保证器件内所需控制电流I。霍

10、耳输出端接负载R3,R3可是一般电阻或放大器的输入电阻、或表头内阻等。磁场B垂直通过霍耳器件,在磁场与控制电流作用下，由负载上获得电压。VHR3VBIEIH霍耳器件的基本电路R实际使用时,器件输入信号可以是I或B，或者IB,而输出可以正比于I或B, 或者正比于其乘积IB。IKBIdRVIHHVKVRKBVdRRVVHH1111上两式是霍耳器件中的基本公式。即：输入电流或输入电压和霍耳输出电势完全呈线性关系。如果输入电流或电压中任一项固定时，磁感应强度和输出电势之间也完全呈线性关系。同样，若给出控制电压V，由于V=R1I，可得控制电压和霍耳电势的关系式设霍耳片厚度d均匀，电流I和霍耳电场的方向分

11、别平行于长、短边界，则控制电流I和霍耳电势VH的关系式（四）、基本特性（四）、基本特性 1、直线性：指霍耳器件的输出电势VH分别和基本参数I、V、B之间呈线性关系。VH=KHBI 2、灵敏度：可以用乘积灵敏度或磁场灵敏度以及电流灵敏度、电势灵敏度表示：KH乘积灵敏度，表示霍耳电势VH与磁感应强度B和控制电流I乘积之间的比值，通常以mV/(mA0.1T)。因为霍耳元件的输出电压要由两个输入量的乘积来确定,故称为乘积灵敏度乘积灵敏度。KB磁场灵敏度，通常以额定电流为标准。磁场灵敏度等于霍耳元件通以额定电流时每单位磁感应强度对应的霍耳电势值。常用于磁场测量等情况。 KI电流灵敏度，电流灵敏度等于霍耳

12、元件在单位磁感应强度下电流对应的霍耳电势值。若控制电流值固定，则：VHKBB若磁场值固定，则：VHKI I3、额定电流：霍耳元件的允许温升规定着一个最大控制电流。4、最大输出功率 在霍耳电极间接入负载后，元件的功率输出与负载的大小有关，当霍耳电极间的内阻R2等于霍耳负载电阻R3时，霍耳输出功率为最大。 22max4/ RVPHO5、最大效率 霍耳器件的输出与输入功率之比，称为效率，和最大输出对应的效率，称为最大效率，即：1222maxmax4/RIRVPPHinO6、负载特性 当霍耳电极间串接有负载时，因为流过霍耳电流，在其内阻上将产生压降，故实际霍耳电势比理论值小。由于霍耳电极间内阻和磁阻效

13、应的影响，霍耳电势和磁感应强度之间便失去了线性关系。如图所示。 806040200VH/mV=B/T理论值理论值实际值实际值VHR3I霍耳电势的负载特性=R3/R2 霍耳电势随负载电阻值而改变的情况7、温度特性：指霍耳电势或灵敏度的温度特性，以及输入阻抗和输出阻抗的温度特性。它们可归结为霍耳系数和电阻率（或电导率）与温度的关系。霍耳材料的温度特征霍耳材料的温度特征（a）RH与温度的关系；（与温度的关系；（b）与温度的关系与温度的关系RH/cm2/A-1-1250200150100504080120160200LnSbLnAsT/0246/710-3cmLnAs20015010050LnSbT/

14、0双重影响双重影响：元件电阻，采用恒流供电；载流子迁移率，影响灵敏度。二者相反。8、频率特性u磁场恒定，而通过传感器的电流是交变的。磁场恒定，而通过传感器的电流是交变的。器件的频率特性很好，到10kHz时交流输出还与直流情况相同。因此,霍耳器件可用于微波范围,其输出不受频率影响。 u磁场交变。磁场交变。霍耳输出不仅与频率有关，而且还与器件的电导率、周围介质的磁导率及磁路参数(特别是气隙宽度)等有关。这是由于在交变磁场作用下，元件与导体一样会在其内部产生涡流的缘故。 总之，在交变磁场下，当频率为数十kHz时，可以不考虑频率对器件输出的影响，即使在数MHz时，如果能仔细设计气隙宽度，选用合适的元件

15、和导磁材料，仍然可以保证器件有良好的频率特性的。 霍耳开关集成传感器是利用霍耳效应与集成电路技术结合而制成的一种磁敏传感器，它能感知一切与磁信息有关的物理量，并以开关信号形式输出。霍耳开关集成传感器具有使用寿命长、无触点磨损、无火花干扰、无转换抖动、工作频率高、温度特性好、能适应恶劣环境等优点。（五）（五） 霍耳开关集成传感器霍耳开关集成传感器由稳压电路、霍耳元件、放大器、整形电路、开路输出五部分组成。 稳压电路稳压电路可使传感器在较宽的电源电压范围内工作；开路输出开路输出可使传感器方便地与各种逻辑电路接口。 1 1霍耳开关集成传感器的结构及工作原理霍耳开关集成传感器的结构及工作原理霍耳开关集

16、成传感器内部结构框图23输出+稳压VCC1霍耳元件放大BT整形地H 3020T输出输出VoutR=2k+12V123（b）应用电路）应用电路 （a）外型）外型 霍耳开关集成传感器的外型及应用电路霍耳开关集成传感器的外型及应用电路1232 2霍耳开关集成传感器的工作特性曲线霍耳开关集成传感器的工作特性曲线 从工作特性曲线上可以看出，工作特性有一定的磁滞BH，这对开关动作的可靠性非常有利。 图中的BOP为工作点“开”的磁感应强度，BRP为释放点“关”的磁感应强度。霍耳开关集成传感器的工作特性曲线霍耳开关集成传感器的工作特性曲线VOUT/V12ONOFFBRPBOPBHB霍耳开关集成传感器的技术参数

17、： 工作电压 、磁感应强度、输出截止电压、 输出导通电流、工作温度、工作点。0 该曲线反映了外加磁场与传感器输出电平的关系。当外加磁感强度高于BOP时，输出电平由高变低，传感器处于开状态。当外加磁感强度低于BRP时，输出电平由低变高，传感器处于关状态。 3 3霍耳开关集成传感器的应用霍耳开关集成传感器的应用 （1）霍耳开关集成传感器的接口电路RLVACVccVccVACVccVACKVccKVccVACVccMOSVOUTVAC霍耳开关集成传感器的一般接口电路霍耳开关集成传感器的一般接口电路VACRL1霍耳线性集成传感器的结构及工作原理 霍耳线性集成传感器的输出电压与外加磁场成线性比例关系。这

18、类传感器一般由霍耳元件和放大器组成，当外加磁场时,霍耳元件产生与磁场成线性比例变化的霍耳电压,经放大器放大后输出。在实际电路设计中，为了提高传感器的性能，往往在电路中设置稳压、电流放大输出级、失调调整和线性度调整等电路。霍耳开关集成传感器的输出有低电平或高电平两种状态，而霍耳线性集成传感器的输出却是对外加磁场的线性感应。因此霍耳线性集成传感器广泛用于位置、力、重量、厚度、速度、磁场、电流等的测量或控制。霍耳线性集成传感器有单端输出和双端输出两种，其电路结构如下图。（六）霍耳线性集成传感器（六）霍耳线性集成传感器单端输出传感器的电路结构框图23输出+稳压VCC1霍耳元件放大地H稳压H3VCC地4

19、输出输出18675 双端输出传感器的电路结构框图 单端输出的传感器是一个三端器件，它的输出电压对外加磁场的微小变化能做出线性响应，通常将输出电压用电容交连到外接放大器，将输出电压放大到较高的电平。其典型产品是SL3501T。 双端输出的传感器是一个8脚双列直插封装的器件，它可提供差动射极跟随输出，还可提供输出失调调零。其典型产品是SL3501M。2 2霍耳线性集成传感器的主要技术特性霍耳线性集成传感器的主要技术特性(1)(1) 传感器的输出特性如下图： 磁感应强度B/T5.64.63.62.61.6- -0.3 -0-0.2-0.1-0.100.10.20.3输输出出电电压压U/VSL3501

20、T传感器的输出特性曲线2 2霍耳线性集成传感器的主要技术特性霍耳线性集成传感器的主要技术特性(2)(2) 传感器的输出特性如下图： 2.52.01.51.00.50 0.040.080.120.16 0.200.24输输出出电电压压U/V磁感应强度磁感应强度B/TSL3501M传感器的输出特性曲线00.28 0.32R=0R=15R=100 21材料温度(K)RHInSb78460.0527110InAs787.50.0096506.8Si78150.05070410410410310310310310310表表2.6-2 几种导体材料在低温下的性能几种导体材料在低温下的性能 二、磁敏二极管和

21、磁敏三极管二、磁敏二极管和磁敏三极管 磁敏二极管、三极管是继霍耳元件和磁敏电阻之后迅速发展起来的新型磁电转换元件。它们具有磁灵敏度高（磁灵敏度比霍耳元件高数百甚至数千倍）；能识别磁场的极性；体积小、电路简单等特点，因而正日益得到重视；并在检测、控制等方面得到普遍应用。 （一）磁敏二极管的工作原理和主要特性（一）磁敏二极管的工作原理和主要特性 1 1磁敏二极管的结构与工作原理磁敏二极管的结构与工作原理 （1）磁敏二极管的结构 有硅磁敏二级管和锗磁敏二级管两种。与普通二极管区别：普通二极管PN结的基区很短，以避免载流子在基区里复合，磁敏二级管的PN结却有很长的基区，大于载流子的扩散长度，但基区是由

22、接近本征半导体的高阻材料构成的。一般锗磁敏二级管用=40cm左右的P型或N型单晶做基区(锗本征半导体的=50cm)，在它的两端有P型和N型锗，并引出，若代表长基区，则其PN结实际上是由P结和N结共同组成。以2ACM1A为例，磁敏二级管的结构是P+iN+型。+（b）磁敏二极管的结构和电路符号(a)结构; (b)电路符号H+H-N+区p+区i区r区电流（a）在高纯度锗半导体的两端用合金法制成高掺杂的P型和N型两个区域，并在本征区（i）区的一个侧面上，设置高复合区(r区)，而与r区相对的另一侧面，保持为光滑无复合表面。这就构成了磁敏二极管的管芯，其结构如图。PNPNPNH=0H+H-电流电流电流（a

23、）（b）（c）磁敏二极管的工作原理示意图流过二极管的电流也在变化，也就是说二极管等效电阻随着磁场的不同而不同。 为什么磁敏二极管会有这种特性呢?下面作一下分析。 （2）磁敏二极管的工作原理 当磁敏二极管的P区接电源正极，N区接电源负极即外加正偏压时，随着磁敏二极管所受磁场的变化，iii电子空穴复合区结论：结论：随着磁场大小和方向的变化，可产生正负输出电压的变化、特别是在较弱的磁场作用下，可获得较大输出电压。若r区和r区之外的复合能力之差越大，那么磁敏二极管的灵敏度就越高。 磁敏二极管反向偏置时，则在 r区仅流过很微小的电流，显得几乎与磁场无关。因而二极管两端电压不会因受到磁场作用而有任何改变。

24、 2 2磁敏二极管的主要特征磁敏二极管的主要特征（1）伏安特性 在给定磁场情况下，磁敏二极管两端正向偏压和通过它的电流的关系曲线。-0.2213579U/VI/mA00.2T0.15T0.1T0.05T-0.05T（a）531I/mA46810U/V -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.30.4（b）531I/mA481216U/V-0.1 00.10.40.30.2-0.3（c）图2.6-29 磁敏二极管伏安特性曲线（a）锗磁敏二极管（b）、（c）硅二极管-0.1T-0.15T-0.2T000 由图可见硅磁敏二极管的伏安特性有两种形式。一种如图（b）所示，开始在较大偏压范围

25、内，电流变化比较平坦，随外加偏压的增加，电流逐渐增加；此后，伏安特性曲线上升很快，表现出其动态电阻比较小。另一种如图2.6-29(c)所示。硅磁敏二极管的伏安特性曲线上有负阻现象，即电流急增的同时，有偏压突然跌落的现象。 产生负阻现象的原因是高阻硅的热平衡载流子较少，且注入的载流子未填满复合中心之前，不会产生较大的电流，当填满复合中心之后，电流才开始急增之故。 （2）磁电特性 在给定条件下，磁敏二极管的输出电压变化量与外加磁场间的变化关系，叫做磁敏二极管的磁电特性。 图2.6-30 磁敏二极管的磁电特性曲线（a）单个使用时（b）互补使用时B / 0.1T1.0 2.0 3.0-1.0-2.00

26、.40.81.21.62.0-0.4-0.8-1.2-1.6-2.0B / 0.1T2.0-1.0-2.00.40.81.21.62.0-0.4-0.8-1.2-1.6-2.01.0 3kREE=12V（18V）Td=20（a）（b）U/VU/V 图给出磁敏二极管单个使用和互补使用时的磁电特性曲线。 （3）温度特性 温度特性是指在标准测试条件下，输出电压变化量 （或无磁场作用时中点电压 ）随温度变化的规律，如图所示。 muuU/VT/020400.20.40.60.81.0E=6VB = 0.1T8060-20I/mA-5-4-3-2-1I图2.6-31 磁敏二极管温度特性曲线(单个使用时)U

27、由图可见，磁敏二极管受温度的影响较大。反映磁敏二极管的温度特性好坏，也可用温度系数来表示。硅磁敏二极管在标准测试条件下，u0的温度系数小于20mV， 的温度系数小于0.6%/。而锗磁敏二极管u0的温度系数小于-60mV， 的温度系数小于1.5%/。所以，规定硅管的使用温度为-4085，而锗管则现定为-4065。 uu（4）频率特性 硅磁敏二极管的响应时间，几乎等于注入载流子漂移过程中被复合并达到动态平衡的时间。所以，频率响应时间与载流子的有效寿命相当。硅管的响应时间小于1 ，即响应频率高达1MHz。锗磁敏二极管的响应频率小于10kHz。sdB0.1-12-9-6-3 01010.01图2.6-

28、32 锗磁敏三极管频率特性f/kHz%10000uuuhBu%10000IIIhBi(2.6-26)(2.6-27)5）磁灵敏度 磁敏二极管的磁灵敏度有三种定义方法：（a） 在恒流条件下，偏压随磁场而变化的电压相对磁灵敏度（hu），即： u 0磁场强度为零时，二极管两端的电压； u B磁场强度为B时，二极管两端的电压。 (b)在恒压条件下，偏流随磁场变化的电流相对磁灵敏度（hi），即： (c) 在给定电压源E和负载电阻R的条件下，电压相对磁灵敏度和电流相对磁灵敏度定义如下： 应特别注意，如果使用磁敏二极管时的情况和元件出厂的测试条件不一致时，应重新测试其灵敏度。 %10000uuuhBRu%1

29、0000IIIhBRI（二）磁敏三极管的工作原理和主要特性（二）磁敏三极管的工作原理和主要特性 1 1磁敏三极管的结构与原理磁敏三极管的结构与原理 （1）磁敏三极管的结构 NPN型磁敏三极管是在弱P型近本征半导体上，用合金法或扩散法形成三个结即发射结、基极结、集电结所形成的半导体元图2.6-33 NPN型磁敏三极管的结构和符号a)结构 b)符号rN+N+ceH-H+P+bceba）b）件,如图。在长基区的侧面制成一个复合速率很高的高复合区r。长基区分为输运基区和复合基区两部。i（2 2）磁敏三极管的工作原理）磁敏三极管的工作原理N+N+N+cccyyyeeerrrxxxP+P+P+bbbN+N

30、+N+（a）（b）（c）图2.6-34 磁敏三极管工作原理示意图(a)H=0; (b)H=H+;(c)H=H-1-运输基区；2-复合基区12当不受磁场作用如图2.6-34(a)时，由于磁敏三极管的基区宽度大于载流子有效扩散长度，因而注入的载流子除少部分输入到集电极c外，大部分通过eib而形成基极电流。显而易见，基极电流大于集电极电流。所以，电流放大系数 =IcIb1。 当受到H磁场作用如图（b）时，由于洛仑兹力作用，载流子向发射结一侧偏转，从而使集电极电流明显下降。 当受 磁场使用如图2.6-34(c)时，载流子在洛仑兹力作用下，向集电结一侧偏转，使集电极电流增大。 H/b=5mAIb=4mA

31、Ib=3mAIb=2mAIb=1mAIb=0mAIC0246810VCE/V/mAVCE/VIb=3mA B-=Ib=3mA B=0Ib=3mA B+2468100IC/mA图2.6-35 磁敏三极管伏安特性曲线2 2磁敏三极管的主要特性磁敏三极管的主要特性 （1）伏安特性 图2.6-35(b)给出了磁敏三极管在基极恒流条件下（Ib=3mA）、磁场为时的集电极电流的变化；图2.6-35(a)则为不受磁场作用时磁敏三极管的伏安特性曲线。（2）磁电特性 磁电特性是磁敏三极管最重要的工作特性。3BCM（NPN型）锗磁敏三极管的磁电特性曲线如图所示。BIc/mA15234-1-2-3图2.6-36 3

32、BCM磁敏三极管电磁特性由图可见，在弱磁场作用时，曲线近似于一条直线。 (3)温度特性 磁敏三极管对温度也是敏感的。3ACM、3BCM磁敏三极管的温度系数为；3CCM磁敏三极管的温度系数为-0 .6。 3BCM的温度特性曲线如图2 .6-37所示。 图2.6-37 3BCM磁敏三极管的温度特性(a)基极电源恒压 (b)基极恒流 (a)-20020401.20.80.4 1.660B=0B=0.1TB=0.1TT/基极电源恒压Vb=5.7VIC/mA基极恒流Ib=2mAB=01.20.80.4-20020401.680B=0.1TB=0.1TT/ (b)IC/mA 温度系数有两种：一种是静态集电

33、极电流Ic0的温度系数；一种是磁灵敏度 的温度系数。 在使用温度t1 t2范围 Ic0的改变量与常温（比如25）时的Ic0之比，平均每度的相对变化量被定义为Ic0的温度系数 Ic0CT，即： 同样，在使用温度t1t2范围内， 的改变量与25时的 值之比，平均每度的相对变化量被定义为 的温度系数 ：hhhh(2.6-30) %10025)(12010200ttCItItIIcccCTc %100)25(1212ttChththhCTCTh 对于3BCM磁敏三极管，当采用补偿措施时，其正向灵敏度受温度影响不大。而负向灵敏度受温度影响比较大，主要表现为有相当大一部分器件存在着一个无灵敏度的温度点，这个点的位置由所加基流（无磁场作用时）Ib0的大小决定。当Ib04mA时，此无灵敏度温度点处于+40左右。 当温度超过此点时，负向灵敏度也变为正向灵敏度，即不论对正、负向磁场，集电极电流都发生同样性质变化。 因此，减小基极电流，无灵敏度的温度点将向较高温度方向移动。当Ib0=2mA时，此温度点可达50左右。但另一方面，若Ib0过小，则会影响磁灵敏度。所以，当需要同时使用正负灵敏度时，温度要选在无灵敏度温度点以下。 （5）磁灵敏度 磁敏三极管的磁灵敏度有正向灵敏度 和负向灵敏度 两种。其定义如下： 式中