Магниточувствительное устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -Опубликовано 250579. Бюллетень М 19Дата опубликования. описания 250579 С 01 К 33/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения В.В.Попов Уфимский авиационный институт им,Орджоникидзе.Изобретение относится к информационно-измерительной технике и автоматике и может быть использовано для регистрации и измерения магнитного поля в качестве датчика.Известны магниточувствительные устройства, содержащие источник носителей заряда, приемника носителей заряда и управляющего элемента 1),.Недостатком этих приборов является низкая чувствительность к магнитному полю, большая потребляемая мощностьь.Наиболее близким по технической сущности техническим решением является устройство, содержащее магнитоЧувствительный прибор с зарядовой связью с входным и выходными блоками, систему двухтактного питания, подключенную.к первому и второму входам магниточувствительного прибора с зарядовой связью,и регистрирующий прибор, подключенный через первый дифференциальный усилитель к выходным блокам магниточувствительного прибора с зарядовой связью (21.Недостаток известного устройства- низкая точность измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения. Это достигается тем, что в устройство, содержащее магниточувствительный прибор с зарядовой связью с входным и выходными блоками, систему двухтактного питания, подключенную к первому и второму входам магниточувствительного прибора с зарядовой связью, и регистрирующий прибор, подключенрый через первый дифференциальный усилитель к выходным блокам магниточувствительного прибора с зарядовой связью, введены второй дифференциальный усилитель и полевой транзистор с контактами Холла; подключенными к входам второго дифференциального усилителя, выход которого соединен с входным блоком магниточувствительного прибора с зарядовой связью, при этом последний магнитосвяэан с полевым транзистором.На чертеже изображена схема устройства.Устройство содержит магниточувствительный прибор 1 с зарядовой связью, состоящий из" полупроводниковой подложки 2 л-типа проводимости иэ 81, покрытой ступенчатым слоем 3 окисла 810 с, входного затвора 4 и выходного затвора 5, электродов 6-9 переноса заряда, эарядоразделяющих выводов.3 664110 и 11, входного блока 12 и ыыходныхблоков 13 и 14, систему 15 дв 9 хтактного питания, дифференциальный усилитель 16, полевой транзистор 17 с контактами Колла, дифференциальный усилитель 18 и регистрирующий прибор 19.Устройство работает следующим образом,При воздействии магнитного поля одновременно на магниточувствительный прибор 1 с зарядовой связью и полевой транзистор 17 (на чертеже 1 Опоказано стреЛкой фВ) на контактах Холла последнего появляется напряжение Холла, которое усиливается усилителем 16 и подается на входнойблок 12. Диффузионный диод входного 15блока 12; образованный р+-областьюи полупроводниковой подложкой 2 и -типа, откроется и происходит инжек,ция неосновных носителей заряда в полупроводниковую подложку 2. Так 110 как зависимость напряжения Холла Пн от воздействующего магнитного поля В является линейной, то величина инжектированных входных зарядов оказывается пропорциональной величине магнитного поля. Далее инжектированный заряд при наличии разрешающего импульсного потенциала на входйом затворе 4 с помощью системы 15 двухтактного питания известным образом перемещается по подложке 2 к входным ЗО блокам 13 и 14. Под действиеммагнитной силы поток заряда в подложке 2 отклоняется и разделяется выводами10 и 11. При наличии разрешающего импульсного потенциала на затворе ЗБ5 носители заряда экстрагируются обратносмещенными диффузионными областями р+- типа выходных устройств 13 и 14, и сигналы напряжения с этих устройств подаются -на входы усилите ля 18, разностный сигнал с которогопоступает на регистрирующий прибор 19 и свидетельствует о величине магнитного поля.При возрастании величины магнитно го поля увеличивается напряжение Холла Он на контактах Холла транзистора 17, которое вызывает большую инЖекцию носителей заряда из входного .блока 12, Поток заряда в подложке2 увеличивается,на выходном устройстве 13 появляется больший выходной сиг 32 4нал, пропорциональный возросшему магнитному полю. Разностный сигнал сусилителя 18,также увеличивается и появляется на регистрирующем устройстве .19.Таким образом, увеличение или уменьшение величины магнитного поля увеличивает или уменьшает инжекцию входныхзарядов, пропорциональных магнитномуполю, а следовательно, обеспечиваетпропорциональность выходных сигналоввоздействующему магнитному полюВведение в устройство полевоготранзистора 17 с контактами Холлаи усилителя 16 позволяет повыситьточность измерения величины магнитного поля и расширить функцйоналъныевоэможности устройства, так как приюбработке аналоговых сигналоВ важно,)чтобы для йрибора с зарядовой связьюобеспечивалось инжектирование пакетов заряда, пропорциональных величинесигнала,фоРмула изобретенияМагниточувствительное устройство,содержащее магниточувствительныйприбор с зарядовой связью с входными выходными блоками, систему двухтактного питания, подключенную к первомуи второму входам магниточувствительного прибора с зарядовой связью, ирегйстрирующий прибор, подключенныйчерез первый дифФеренциальный усилитель к выходным блркам магниточувствительного прибора с зарядовой связью,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,е целью повышения точности измерения,в него введены второй дифференциальный усилитель и полевой транзисторс контактами Холла, подключеннымик входам второго дифференциальногоусилителя, выход которого соединен.с входнымблоком магниточувствительного прибора с зарядовой связью, приэтом последний магнитосвязан с полевым транзистором.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Патент США 9 3714523,кл. 317-235 В, 30,05.73.2, Патент (;ША 9 3906359,кл. 324-.43 З, 06;,08.73.Ь 6413 г Составитель Л.ВоронинаТехредЛ.Алферова Корректор О.Ковинска Редакт Стенки Заказ 2993/4 аж 1089 Подпи ственного комитета СССР обретений и открытий -35, Рауюская наб., д.4 Тир ИИПИ Госуда по делам и Москва, Филиал ППП Патент г.ужгород, ул. Проектная, 4