CS216880B1 - Connection for the control of differential impedance by magnetic field - Google Patents

Description

Vynález sa týká zapojenia elektrického obvodu na ovládanie diferenciálnej impedancie magnetoimpedančnej polovodičovej dvojelektródovej súčiastky využívajúcej tzv. magnetoimpedančný jav bezkontaktně vonkajším magnetickým polom.

Doposial' pomocou vonkajšieho magnetického póla bolo možné ovládal len diferenciálnu impedanciu kapacitného charakteru v polovodičových súčiastkach využívajúcich známe tzv.' magnetokapacitné javy, ako napr. magnetokapacitný jav pozorovaný Todom a Tosimom v strukturách kov-feromagnetický polovodič, Dobrovolským a Ninidzeom v MIS štruktúrach a Thuillerom a Thuillerom a Thuillerom v PN priechode.

Hlavně nedostatky uvedených riešení spočívajú v tom, že je nimi možné realizoval len diferenciálnu kapacitu ovládatelná magnetickým polom.

Zapojenie na ovládanie diferenciálnej impedancie magnetickým polom podlá vynálezu umožňuje změnu charakteru a ovládanie hodnoty diferenciálnej impedaneie polovodičovej dvojelektródovej tzv. magnetoimpedančnej súčiastky využívajúcej magnetoimpedančný jav. Magnetoimpedančný jav spočívá v možnosti ovládania charakteru a hodnoty diferenciálnej impendancie polovodičových dvojelektródových štruktúr vonkajším magnetickým polom.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že jeden vývod magnetoirapedančného dvojpólu, ktorého impedancia je ovládatelná magnetickým polom, tvoří jeden přívod k magneto- 2 impedančnej súčiastke vloženej do magnetického póla. K magnetoimpedančnej súčiastke je paralelné připojený obvod tvořený sériovým spojením odporníka a zdroja jednosměrného napatia. Druhý vývod magnetoimpedančného dvojpólu je spojený cez kondenzátor s druhým prívodom k magnetoimpedančnej súčiastke. Přednostou vynálezu je, že je ním možné realizovat premennú impedanciu s kapacitným, ohmickým a induktívnym charakterom ovládatelná magnetickým polom.

Na priloženom výkrese je uvedená schéma zapojenia elektrického obvodu magnetoimpedančného dvojpólu.

Zapojenie pozostáva z jednosměrného obvodu tvořeného sériovým spojením zdroja U jednosměrného napatia X, odporníka R a magnetoimpedančnej súčiastky MI. jednosměrný obvod je oddělený od časti striedavého obvodu mimo vývodov X, Y magnetoimpedančného dvojpólu X, X kondenzátorom C připojeným k druhému přívodu Z magnetoimpedančnej súčiastky MIa jeden vývod X magnetoimpedančného dvojpólu tvoří prvý přívod 1 k magnetoimpedančnej súčiastke MI.

Odporníkom R sa nastavuje pracovný bod na statickej VA charakteristike magnetoimpedančnej súčiastky MI, resp. prúd tečúci jednosměrným obvodom a súčasne pracovný režim. Nakolko optimálny pracovný režim magnetoimpedančnej súčiastky MI je režim konštantného prúdu hodnota odporníka R musí spíňať podmienku R > RdMI, kde RdMi je dynamický odpor magnetoimpedančnej 216 880 216 880 súčiastky MI v danom pracovnom bode. Táto podmienka je nutná i preto, aby obvodom jednosměrného napájania pretekal podstatné menší striedavý prúd ako cez magnetoimpedančnú súčiastku MI. Kondenzátor C zabraňuje pretekaniu jednosměrného prúdu cez striedavý obvod mimo vývody X, Y, v ktorom využíváme magnetoimpedančný dvojpól. Hodnotu kapacity kondenzátora C volíme z podmienky Zc ZMI, resp. Z)C < ZjMI, kde Zc je impedancia kondenzátora C, ZMi impedancia magnetoimpedančnej súčiastky a Zj je imaginárna zložka zodpovedajúcich impedanci!. Diferenciálna impedancia magnetoimpedančnej súčiastky MI mění charakter a hodnotu v závislosti od jednosměrného prúdu a je ďalej ovládatelná vonkajším magnetickým polom, pomocou ktorého možeme meniť charakter a ovládat hodnotu diferenciálnej impedancie, a to ako v kapacitnej tak i v induktívnej oblasti. Konkrétné hodnoty jednosměrných prúdov, ako aj diferenciálnej impedancie závisia jednak od parametrov magnetoimpedančnej súčiastky, tj. druh a typ polovodičového materiálu, druh a kon- centrácia a aktivačná energia kompenzujúcej příměsi, geometrické usporiadanie a pod., od parametrov elektrického obvodu ako napr. frekvencia a amplitúda striedavého signálu, záťažné charakteristiky a pod. a od róznych vonkajších parametrov ako teplota, osvetlenie a pod. Maximálny účinok magnetického pol'a na diferenciálnu impedanciu magnetoimpedančnej súčiastky je v tzv. transverzálnom případe, t. j. keď vektor magnetickej indukcie je kolmý na směr vektora prúdovej hustoty v magnetoimpedančnej súčiastke. V tzv. longitudinálnom případe, t. j. keď směr vektora prúdovej hustoty v magnetoimpedančnej súčiastke je totožný so smerom vektora magnetickej indukcie, účinok magnetického póla na diferenciálnu impedanciu zaniká.

Zapojenie može byť využité pri návrhu elektronických a mikroelektronických obvodov s možnosťou bezkontaktného ovládania magnetickým polom. Využitie týchto obvodov leží predovšetkým v meracej, regulačnej a automatizačnej technike a v róznych dalších elektronických aplikáciách.

Claims (3)

1. PREDMET

   1. Zapojenie na ovládáme diferenciálnej impedancie magnetoimpedančnej polovodičovej dvojelektródovej súčiastky magnetickým polom vyznačujúce s a t ý m, že jeden vývod (X) magnetoimpedančného dvojpólu tvoří přívod (1) k magnetoimpedančnej súčiasťke (MI) vloženej do magnetického póla (B), ku ktorej je paralelné připojený zdroj (Uj jednosměrného napatia v sérii s odpor nikom (Rja druhý vývod (Yj magnetoimpedančneho dvojpólu je spojený cez kondenzátor (Cj s druhým prívodom (2) k magnetoimpedančnej súčiastke (MI). VYNÁLEZU
2. 2. Zapojenie podlá bodu 1 vyznačujúce sa t ý m, že vektor regulovateínej magnetickej indukcie je kolmý na směr vektora prúdovej hustoty v magnetoimpedančnej súčiastke (MI).
3. 3. Zapojenie podlá hodu 1 vyznačujúce s a t ý m, že vektor magnetickej indukcie a vektor prúdovej hustoty v magnetoimpedančnej súčiastke zvierajú navzájom měnitelný uhol od 0 do 90°. 1 výkres