Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.3 Polovodiče a jejich využití Kapitola 16 Magnetorezistor Bc. Radim Miksa 30. 9. 2012
Obsah ÚVOD - ANOTACE... 1 1 MAGNETOREZISTOR... 2 1.1 POPIS MAGNETOREZISTORU... 2 1.2 POUŽITÍ MAGNETOREZISTORŮ... 3 1.3 VA CHARAKTERISTIKA MAGNETOREZISTORU... 3 1.4 KONTROLNÍ OTÁZKY... 3 2 DOPORUČENÁ LITERATURA... 4 3 POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE... 5 4 SEZNAM OBRÁZKŮ... 6
Úvod - anotace Výukový materiál se zabývá popisem magnetorezistoru. Výklad je na konci kapitoly doplněn kontrolními otázkami. Tento materiál je především určen pro 2. a 3. ročník oboru 39-41-L/01 Autotronik. Cílem tohoto materiálu je podpora zvládnutí daného výukového celku v předmětu Aplikovaná elektronika (AEL) a seznámení studentů se základními pojmy z oblasti polovodičové techniky. Po prostudování všech kapitol by měl student být schopen základní orientace v oblasti polovodičových součástek a jejich aplikací. 1
1 Magnetorezistor 1.1 Popis magnetorezistoru Neelektrické veličiny můžou způsobovat změny vlastností některých elektrických součástek. Těmito veličinami mohou být teplota, mechanické napětí, světlo, magnetické pole atd. Mezi součástky, které jsou řízené magnetickým polem, patří i magnetorezistor. Obrázek 1 - schématická značka magnetorezistoru Jedná se o dvojpólovou součástku, jejíž odpor je možné měnit velikosti magnetického pole (B). Pro svou činnost vyžaduje polovodičový materiál s velkou pohyblivostí vodičů náboje (např. antimonid india). Obrázek 2 - závislost odporu na elektromagnetické indukci Magnetorezistor je tvořen tenkou polovodičovou fólií na izolační podložku. Magnetické pole kolmé k ploše destičky vychýlí a tím prodlouží dráhy elektronů, tím se zvětší mnohokrát jeho odpor. Obrázek 3 diferenciální magnetorezistor 2
1.2 Použití magnetorezistorů Magnetorezistory mají své využití například v bezkontaktním nastavování odporu (bezkontaktní potenciometry), snímaní otáček a směru otáčení, nebo bezdotykovému spínání. Taky se dá magnetorezistor použít k indikaci a měření magnetických polí a apod. 1.3 VA charakteristika magnetorezistoru Odpor magnetorezistoru závisí na indukci příčného magnetického pole. Voltampérové charakteristiky magnetorezistoru tvoří soustavu přímek procházejících počátkem s parametrem indukce. Se zvyšující se indukcí stoupá odpor magnetorezistoru. Pro různé velikosti magnetické indukce tvoří VA charakteristika soustavu přímek s parametrem B. Fyzikální příčinou této vlastnosti magnetorezistoru je magnetoodporový jev. 1.4 Kontrolní otázky 1. Popište magnetorezistor. Obrázek 4 - VA charakteristika magnetorezistoru 2. Kolik vývodů má klasický magnetorezistor? 3. Na čem je závislý odpor magnetorezistoru? 4. Jaký je princip magnetorezistoru? 5. Který polovodičový materiál se používá k výrobě magnetorezistoru? 6. Kde se používají magnetorezistory? 7. Co tvoří VA charakteristiku magnetorezistoru? 8. Z čeho se magnetorezistor skládá? 3
2 Doporučená literatura 1. VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 1. Vyd. Praha: SNTL, 1984. 303 s. ISBN 04-508-86 2. TKOTZ, Klaus. Příručka pro elektrotechnika. 2. dopl. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2006. 623 s. ISBN 80-867-0613-3. 3. MALINA, Václav. Poznáváme elektroniku I. 1. vyd. České Budějovice: Kopp, 1994. 173 s. ISBN 80-858-2817-0. 4. BEZDĚK, Miloslav. Elektronika: učebnice. 3. vyd. České Budějovice: Kopp, 2008. ISBN 978-80-7232-359-32. 5. KESL, Jan. Elektronika: učebnice. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 1998. 86 s. ISBN 80-720-0261-9. 4
3 Použitá literatura a zdroje 1. VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 1. Vyd. Praha: SNTL, 1984. 303 s. ISBN 04-508-86 2. TKOTZ, Klaus. Příručka pro elektrotechnika. 2. dopl. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2006. 623 s. ISBN 80-867-0613-3. 3. KESL, Jan. Elektronika: učebnice. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 1998. 86 s. ISBN 80-720-0261-9. 5
4 Seznam obrázků OBRÁZEK 1 - SCHÉMATICKÁ ZNAČKA MAGNETOREZISTORU... 2 OBRÁZEK 2 - ZÁVISLOST ODPORU NA ELEKTROMAGNETICKÉ INDUKCI... 2 OBRÁZEK 3 DIFERENCIÁLNÍ MAGNETOREZISTOR... 2 OBRÁZEK 4 - VA CHARAKTERISTIKA MAGNETOREZISTORU... 3 6