Guruch. 1. Magnitorezistorlarni quvvat manbaiga va yukga ulash sxemalari, a - Rn bilan bitta; b - differentsial (yarim ko'prik); c - ko'prik sxemasiga differentsial;
d - magnit rezistorli ko'prik.
Bitta magnetorezistorning termal beqarorligini qoplash uchun siz Rn yuk qarshiligi o'rniga yoqilgan maxsus tanlangan (TKS bo'yicha) termistordan foydalanishingiz mumkin (1a-rasm).
Eng yaxshi natijalar differensial magnetorezistorlar (1b-rasm, s) va magnetorezistor ko'priklari (1d-rasm) yordamida olinadi.
Magnitorezistordan "olib tashlangan" signalni kuchaytirish va dastlab qayta ishlash uchun tranzistorlar (2-rasm) yoki integral mikrosxemalar (3, 4-rasm) bo'yicha tayyorlangan turli xil elektron sxemalardan foydalanish mumkin. Shaklda. 2.a-rasmda magnitorezistorda tayyorlangan magnitelektron qurilmaning kirish bosqichi diagrammasi ko'rsatilgan.
Guruch. 2. Transistorlar kaskadiga magnit rezistorni ulash sxemalari.
Magnitorezistor R1 tashqi magnit maydonga ta'sir qilganda, R1 - R2 zanjirining chiqishidagi signal magnit maydon kuchining o'zgarishiga mutanosib ravishda va VT1 tranzistorining kirish xarakteristikasining chiziqli kesimida o'zgaradi. Transistorning ishlash rejimi R2 rezistori tomonidan o'rnatiladi.
Ushbu sxemada mumkin bo'lgan eng yuqori statik oqim koeffitsienti (200 dan ortiq) bo'lgan tranzistor ishlatiladi.
Sxema (2b-rasm) K1 o'rni ichiga botirilgan VT2 tranzistoridagi kalit bosqichi bilan to'ldiriladi.
Zamonaviy magnit-elektron qurilmalarni yaratishda magnit rezistorlar signalini kuchaytirish uchun qarshilik kuchlanish konvertori sxemasiga (RPV) muvofiq ulangan IC operatsion kuchaytirgichlaridan foydalanish tavsiya etiladi.
Yuqori sezgir magnetoelektron qurilmalarning bir qismi sifatida AMP-04 va AMP-01 (Analog Devices) yoki INA118P (BurrBrown) kabi past shovqinli o'rnatilgan asbob kuchaytirgichlaridan foydalanish eng samarali hisoblanadi.
Guruch. 3. GMR C6 tipidagi yupqa plyonkali magnit rezistor uchun elektr ta'minoti va termal stabilizatsiya sxemalari: a - posistor; b - signal kuchaytirgichi.
R6 = 5K qarshilik qiymati bilan bunday sxemaning daromadi taxminan 18 ga teng.
Shaklda. 4 va 5 magnitorezistorlarni operatsion va instrumental kuchaytirgichlarga ulashning eng oddiy diagrammalarini beradi.
Guruch. 4. Siemens A.G. tomonidan tavsiya etilgan yupqa plyonkali magnetorezistorli ko'prikning signalni kuchaytirish sxemasi.
Guruch. 5. Siemens A.G. tomonidan tavsiya etilgan differentsial "monolitik" magnetorezistor uchun ulanish sxemasi.
Shaklda. 5-rasmda tishli g'ildirakning aylanish tezligini boshqarish moslamasida ishlash uchun mo'ljallangan differentsial "monolitik" magnit rezistorni ulash sxemasi ko'rsatilgan.
Shaklda. 6-rasmda zaif magnit maydonlarni qayd etish uchun mo'ljallangan KMZ10 tipidagi yupqa plyonkali magnit rezistorni ulash sxemasi ko'rsatilgan.
Guruch. 6. KMZ10 tipidagi yupqa plyonkali magnit rezistor uchun ulanish sxemasi, zaif magnit maydonlarni qayd etish uchun mo'ljallangan.
Shaklda ko'rsatilgan diagramma. 6 quyidagi xususiyatlarni taqdim etadi:
KTY 83-110 tipidagi termistorni o'z ichiga olgan qayta aloqa zanjiri orqali haroratga qarab sezgirlikning o'zgarishini qoplash;
rezistor R8 yordamida egilishni sozlash;
ko'p burilishli qarshilik R4 yordamida sxemaning sezgirligini sozlash.
Shaklda ko'rsatilgan diagramma. 7, chiziqli (DA1 kuchlanish kuchaytirgich sifatida ishlaydi) va "raqamli" (DA1 taqqoslash sifatida ishlatiladi) rejimlarda ishlatilishi mumkin.
Ish rejimlari R1 va R2 rezistorlarini kesish orqali o'rnatiladi.
Rasm 7. Honeywell tomonidan tavsiya etilgan NMC1001 yupqa plyonkali magnit rezistorli ko'prikning ulanish diagrammasi. Magnetorezistor yarimo'tkazgichli rezistor bo'lib, uning asosiy xususiyati magnit maydon ta'sirida elektr qarshiligini o'zgartirish qobiliyatidir.. Magnitorezistiv ta'sir , yoki Gauss effekti - yarimo'tkazgichga ta'sir qiluvchi magnit maydon o'zgarganda uning o'tkazuvchanligining o'zgarishi. Yarimo'tkazgichli gofret tashqi ko'ndalang magnit maydonga joylashtiriladi va u bo'ylab oqim o'tkaziladi. Lorents kuchining ta'siri zaryad tashuvchilarning traektoriyasining egriligiga olib keladi va tashqi kuch qo'llaniladigan elektrodlar orasidagi tashuvchilar tomonidan bosib o'tilgan yo'lning uzayishiga olib keladi., bu yarimo'tkazgichning qarshiligini oshirishga teng. Yarimo'tkazgich qarshiligining oshishi magnit maydon oqim yo'nalishiga perpendikulyar yo'naltirilganda ham sodir bo'ladi. elektr toki, va magnit maydonning yo'nalishi oqim yo'nalishiga parallel bo'lganda. Birinchi holda biz amaliy qo'llanilishini olgan magnetoresistensiyaning ko'ndalang ta'siri bilan shug'ullanamiz. Ikkinchi holat uzunlamasına magnit qarshilik effekti deyiladi. Amaliy dastur magnit maydondagi qarshilikning zaif o'zgarishi tufayli uni topa olmadi. Magnetorezistor Rv magnit maydonidagi va magnit maydonsiz (boshlang'ich qarshilik) magnit rezistorning qarshiligi o'rtasidagi farq sifatida aniqlanishi mumkin. Dastlabki qarshilik R0 ishlatiladigan material va dizayn bilan belgilanadi Magnit qarshilikka ta'sir qiluvchi omillar gofret geometriyasi, tashuvchining kontsentratsiyasi va harakatchanligini o'z ichiga oladi
Plita uzunligining kengligiga nisbati kamayishi bilan magnit qarshilik kuchayishi aniqlandi. Yarimo'tkazgichdagi zaryad tashuvchining yo'li boshqa zarralar bilan to'qnashmasdan qanchalik uzoq bo'lsa, tashuvchilarning oqimi shunchalik katta bo'ladi. Demak, yarimo'tkazgichdagi elektronlarning harakatchanligi qarshilikni oshirishda muhim rol o'ynaydi. Shuning uchun, magnitorezistiv effektdan foydalanganda, yuqori elektron harakatchanligi bilan tavsiflangan materiallar ko'pincha ishlatiladi.
Magnitrezistorning asosiy xarakteristikalaridan biri RB=f(V) bog'liqligidir. Bu bog'liqlik (7-rasm) past magnit induksiyada B ga nisbatan kvadratik, yuqori magnit induksiyada esa chiziqli bo'ladi.
Magnit rezistorning xarakteristikalari haroratga juda bog'liq.
Magnitorezistorlar qarshiligining tashqi magnit maydon induksiyasiga bog'liqligi turli haroratlar muhit shaklda ko'rsatilgan. 9. Rasmdan ko'rinib turibdiki, induksiya 0 dan 1T gacha oshgani sayin qarshilik normal harorat taxminan 6-12 marta o'zgaradi. Shuning uchun, magnetorezistorlarni keng harorat oralig'ida ishlatganda, uni ta'minlash kerak harorat kompensatsiyasi ularning xususiyatlari.
Magnetorezistorlar birinchi navbatda o'lchash texnologiyasida qo'llaniladi; magnit induksiyani, quvvatni, garmonik analizator sifatida o'lchash uchun. Magnetorezistorlar chastotali ikkilanish davrlarida, DC-AC konvertorlarida, kuchaytirgich va generator zanjirlarida ham qo'llaniladi.
Magnetoresistorlar shuningdek, kontaktsiz kalitlarning sezgir elementlari, chiziqli siljish sensorlari, kontaktsiz potansiyometrlar va elektron texnologiyaning boshqa ko'plab sohalarida qo'llaniladi.
Magnitorezistorlarning asosiy metrologik xarakteristikalari ohm fraktsiyalaridan o'nlab kilo-ohmgacha bo'lgan boshlang'ich qarshilik R0 va magnitorezistiv sezgirlik SB = dR / dB. Odatda, magnitorezistiv o'zgartirgichlarni xarakterlash uchun ∆RB/R0=F(B) bog'liqliklari qo'llaniladi, bu erda ∆RB=RB-R0. Magnitorezistorlar (TCR) qarshiligining harorat koeffitsienti materialning tarkibiga, magnit induksiyaga va haroratga bog'liq. Magnitorezistorning sezgirligi qanchalik katta bo'lsa, uning TCR darajasi shunchalik yuqori bo'ladi. TCS qiymatlari har xil turlari magnetorezistorlar 0,0002-0,012 K-1 chegaralariga ega.
Ohhoho, men shu yerdaman Hall sensorlariga o'zgartirishlar sizning joystikingiz - Trustmaster TopGun Afterburner II. "Runet" allaqachon tajribaga ega bo'lishiga qaramay, men sizga yana bir bor nima va qanday qilishni aytaman :)
Aslida, quyida muhokama qilinadigan barcha narsalar nafaqat bizning eksperimental joystikimizga emas, balki deyarli har qanday joystikga tegishli.
Muammoning tarixi
Agar tankda kimdir bo'lsa, men tushuntiraman: deyarli barcha joystiklar, ayniqsa o'tgan yillardagilar, kesish rezistorlari asosida ishlab chiqarilgan, ular dizayn xususiyatlari va undan ham faol foydalanilganda, joystik tezda yaroqsiz bo'lib qoldi va samolyotda uchish noqulay bo'ldi, u oddiygina RUSga bo'ysunmadi. Va keyin mexanik rezistorlar o'rniga Hall sensorlaridan foydalanish ixtiro qilindi. Sanoat modellari paydo bo'ldi, ammo ularning soni juda oz. Va keyin hunarmandlar Ular o'z qo'llari bilan joystiklarni Hall sensorlariga aylantira boshladilar. Va bu sensorlar mexanik rezistorlardan ijobiy farq qiladi, chunki ular bir xil mexanik qismlarga ega emaslar va xuddi shunday sabablarga ko'ra muvaffaqiyatsizlikka uchramaydilar, chunki ular magnit maydonda ishlaydi. Magnitelektrik Xoll sensori o'z nomini 1879 yilda muhim galvanomagnit hodisani kashf etgan amerikalik fizik E. Xolldan oldi. Agar oqim o'tadigan yarimo'tkazgich (bo'ylab) magnit maydonga ta'sir qilsa, unda ko'ndalang potentsial farq (Hall emf) paydo bo'ladi. Boshqacha qilib aytganda, sensor magnit maydonning yo'nalishi va kattaligiga qarab qarshilikni o'zgartiradi. Bu biz foydalanadigan narsadir.
Qani ketdik
Barcha o'zgarishlar uchun bizga kerak bo'ladi:
- Ikkita Hall sensori SS495(A) yoki SS496(A)
- Ikkita neodimiy magnit
- Ikki kichik o'z-o'zidan tejamkor vintlardek
- Lehimlash uchun simlar
- Issiq eritma yopishtiruvchi
Shunday qilib, birinchi navbatda siz joystikni tayyorlashingiz kerak. Siz rezistorlarni tortib olishingiz va ularning mahkamlagichlarini kesib olishingiz kerak bo'ladi. Buni amalga oshirish uchun RUS dan kamonning qisish qopqog'ini bo'shating (u erkin harakatlanadi, bu sizning qo'lingizdagi hamma narsani burish uchun qulayroq bo'ladi), butun jihozni mahkamlaydigan 4 vintni bo'shating, rezistorlardan simlarni echib oling va rezistorlarni o'zlari chiqarib oling. Shuningdek, rezistorlar biriktirilgan joylarni kesib tashlang, ular endi kerak bo'lmaydi va ular sensorlar va magnitlarni o'rnatishga ham xalaqit beradi.
Rezistorlardan simlarni echishdan oldin, ular qayerda quvvat borligini va signal (o) simining qaerdaligini bilib oling. Men o'ngdagi rasmdan qo'llanma sifatida foydalandim va u to'g'ri chiqdi. Ammo unga ishonishingiz va o'zingiz tekshirishingiz shart emas: joystikni ulagichga ulaydigan kabelda joylashgan bitta multimetrli zond bilan ochiq simga teging USB - bu shunday va boshqa zond bilan biz rezistorlarning har qanday ekstremal terminaliga tegamiz, agar u +5 ko'rsatsa V yoki faqat 5 V (yaxshi, ehtimol bir oz kamroq), keyin siz elektr simini topdingiz va agar u 0V atrofida bo'lsa, bu korpus kontakti (-). Rezistorning qolgan uchinchi kontakti signal bo'ladi.Qaysi simlar ekanligini aniqlaganingizdan so'ng, zal datchiklarini lehimlash vaqti keldi. Signal simini sensorning signal kontaktiga lehimlang, lekin sensorga quvvat manbaini biroz boshqacha qiling. Rezistorlarni o'z joylaridan oziqlantiradigan simlarni kesib qo'yishingiz mumkin
va sensorni ko'rsatilgan USB+ va USB-pinlariga lehimlash orqali quvvatlantirish uchun foydalaning
Endi tekshirish vaqti keldi. JoyTester dasturini ishga tushiring, joystikni shaxsiy kompyuterga ulang va magnitlarni sensorlarga olib kelib, dasturdagi grafikga qarang. Agar u magnitlarning sensorlarga nisbatan harakatiga javob bersa, unda siz hamma narsani to'g'ri lehimladingiz va ular ishlamoqda.
Magnitlar. Shunday bo'ldiki, menda eski CD / DVD disklari yo'q edi va men ularni sotib olganimda yumaloq magnitlar oldim, lekin bu katta ish emas. Men ularni kichik o'z-o'zidan tejamkor vintlardek biriktirdim (to'g'ridan-to'g'ri yon cheti shlyapalar), ilgari ularni qisqartirgan. Ularni qisqartirish kerak edi, aks holda ular juda chuqur vidalanadi va RUS mexanizmidagi harakatlanuvchi qismlarga tegadi. Men vintlardagi ortiqcha qismini oddiy metall nippers bilan tishlab oldim, ularni bolg'a bilan urdim. O'qning teshigiga qo'shimcha ravishda siz vintlarni burab qo'yishingiz mumkin bo'lgan issiq eritilgan elim tushirishingiz mumkin, chunki... menikilar u erda bir oz osilgan edi. To'rtburchak magnitlar bo'lsa, ularni qopqoqning "asosiy tekisligi" ga, dumaloqlarni esa qopqoqning oxiriga (mening holimda) yopishtirish yaxshiroqdir. Vintlarni burab qo'ygandan so'ng, RUS kamon qisqich qopqog'ini to'liq burab, RUS iloji boricha vertikal bo'ladi.
Ana xolos! Biz magnitlarni osib qo'ydik, datchiklarni yopishtirdik, ularni kalibrladik - biz osmonga ko'tara olamiz! Oxirgi chora sifatida har qanday parvoz simulyatorida o'qlar uchun dasturiy ta'minot sozlamalari mavjud bo'lib, siz ularni vaziyatga qarab sozlashingiz mumkin.
Magnetorezistorlar- bu o'zgaruvchan qarshilikning rezistorlari bo'lib, ularning qiymati qo'llaniladigan magnit maydonning kuchiga bog'liq.
Magnitorezistor yarimo'tkazgichli plastinka bo'lib, uning yuzasida metall chiziqlar qo'llaniladi (7.14-rasm). Ikki metall chiziq orasidagi yarimo'tkazgichli gofretning har bir qismi alohida magnetorezistordir. Metall chiziqlar yarimo'tkazgichli gofretning yon yuzlarida yuzaga keladigan Hall emfni kamaytiradigan manevr vazifasini bajaradi.
Magnetorezistorlar uchun asosiy yarimo'tkazgich materiali indiy antimonid InSb va indiy arsenid InAs - yuqori elektron harakatchanligi (7,6 m 2 / (V s) va 3,3 m 2 / (V s) mos ravishda) bo'lgan materiallar. Mahalliy sanoat MR va SM turdagi magnit rezistorlarni ommaviy ishlab chiqaradi. Ularning xarakteristikalari: nominal qarshilik 50...220 Ohm, quvvat sarfi 0,15...0,25 Vt.
M 
Magnit diodlar(7.15-rasm, A) qalin asosli diodlar bo'lib, ularning qarshiligi an'anaviy magnit rezistorda bo'lgani kabi ko'pchilik va ozchilik zaryad tashuvchilarning harakatchanligining pasayishi natijasida ko'ndalang magnit maydonda kuchayadi. Qalin asosli diodaning asosiy qarshiligining oshishi, shuningdek, ozchilik tashuvchilarning ishlash muddatining qisqarishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin, agar harakat traektoriyasining egriligi tufayli ozchilik tashuvchilari ularning rekombinatsiyasi sodir bo'ladigan bazaviy mintaqa yuzasiga etib borsa. darajasi yuqori. Zaryad tashuvchilarning juda yuqori harakatchanligiga ega bo'lgan monokristalli germaniy yoki kremniy odatda magnitododlarni ishlab chiqarish uchun material sifatida ishlatiladi. Turli magnit induksiyaga ega bo'lgan magnit maydonlarda germaniy magnetodiodining oqim kuchlanish xususiyatlarining to'g'ridan-to'g'ri shoxlari shaklda ko'rsatilgan. 7.15, b.
Magnetodiodning magnit maydonga sezgirligini baholash uchun Hall transduserlariga o'xshab, kuchlanish sezgirligi ishlatiladi, uning ifodasi shaklda berilgan.
, V/ (T A), (7.29)
qayerda D U– magnit maydonga kiritilganda magnitododda kuchlanishning o‘zgarishi, V; I pr– oldingi oqim qiymati, A; IN– magnit induksiya qiymati, T.
Magnetodiodlarning kuchlanish sezgirligi bir xil materialdan tayyorlangan Hall transduserlarining kuchlanish sezgirligidan sezilarli darajada yuqori bo'lishi mumkin.
M 
agnorezistorli sensorlar. Anizotrop magnitorezistiv (AMR) datchiklar kremniy gofretga joylashtirilgan yupqa permalloy plyonkadan tayyorlangan maxsus rezistorlardir (7.14-rasm). Ularni ishlab chiqarish jarayonida magnit hududlarni bir xil yo'nalishda yo'naltirish uchun plyonka kuchli magnit maydonga joylashtiriladi va shu bilan magnitlanish vektorining yo'nalishi aniqlanadi. Keyinchalik, plyonkaga perpendikulyar bo'lgan tashqi magnit maydon ta'sirida magnitlanish vektori aylana yoki burchakni o'zgartira boshlaydi. Bu o'z navbatida filmning qarshiligini o'zgartiradi. Magnit maydon konvertori to'rtta nozik plyonkali magnit rezistorlardan iborat R1-
R4
(7.16-rasm), ko'prik zanjirida ulangan.
Ko'prik pallasining qo'shni qo'llarida magnit rezistorlar qarshiligining o'zgarishi bir xil qutbli magnit maydoniga ta'sir qilganda qarama-qarshi belgidir (7.16-rasmdagi qarshilik o'zgarishi belgisi shartli ravishda "+" va "belgilar bilan tasvirlangan. -”). Bunday holda, qo'llarning qarshiligining o'zgarishi kattaligi ta'sir qiluvchi maydon induksiyasining qiymati va qutbliligiga ham, induksiya vektori orasidagi burchakka ham bog'liq. IN va magnit sezgir elementning tekisligi. Qarshilikning o'zgarishi chiqish voltajining o'zgarishi bilan aniqlanishi mumkin U chiqib, so'ngra ta'sir qiluvchi magnit maydonning kuchini hisoblang. Shunday qilib, transduser ikkita o'zaro perpendikulyar tekislikka nisbatan koordinatali sezgirlikka ega.
Magnetoresistor sensorlar o'lchamlari miniatyura bo'lib, o'lchamlari taxminan 5 × 4,5 mm bo'lgan substratga joylashtiriladi. Magnitorezistiv sensorlarning nisbiy magnit sezgirligi 1…27 (mkV/V)/(A/m); ta'minot kuchlanishi U 10 mA dan ortiq bo'lmagan oqim iste'moli bilan p = 5 ... 10 V. Bunday kam quvvatli sensorlar alohida ishlab chiqarilishi yoki boshqa mahsulotlarga o'rnatilishi mumkin. To'g'ri kalibrlanganda, magnitorezistiv sensorli elektron kompaslar bir darajadan yuqori aniqlikka erishishi mumkin. Ba'zi GPS qabul qiluvchilarda o'rnatilgan kompaslar ushbu texnologiyaga asoslangan.
Test savollari va mashqlar
1. Seebek effektining mohiyatini tushuntiring.
2. ThermoEMF tarkibiy qismlarini sanab o'ting.
3. Termopil qanday ishlaydi?
4. Issiqlik nasosining ishlash prinsipini tushuntiring.
5. Tomson effektining paydo bo'lish sabablari.
7. Hall emf uchun ifoda hosil qiling.
8. Hall transduserining dizayni va asosiy parametrlari.
9. Xoll transduserining kuchlanish sezuvchanligi qanday?
10. Bipolyar magnitotranzistorning ishlash prinsipini tushuntiring.
11. Magnitorezistiv effekt nima?
12. Xoll burchagi nima va u nimaga bog'liq?
13. Magnitorezistorlar qanday dizaynga ega bo'lishi kerak?
14. Magnetodiod sifatida qanday diodlardan foydalanish mumkin?
Kontaktlar
Neytral 215
Koeffitsient
Peltier 219
Zal 225
Lorenz, kuch 224
Magnit diod 231
Magnetorezistor 230
Magnetorezistor sensori 232
Magnetotransistor 228
Termal 221
Hall konvertori 226
Termopil 216
ThermoEMF 216
Zal burchagi 229
Seebek 216
Magnitorezistiv 228
Peltier 219
Tomson 222
MAGNETORIZISTORLAR
Ishning maqsadi: magnetorezistorlarning ishlash printsiplari, ishlab chiqarish texnologiyasi, dizayni va qo'llanilishi bilan tanishish, ularning asosiy xarakteristikalari va parametrlarini o'rganish.
Magnetorezistorlar (MR) – Bular ishlashi o'zgarishlarga asoslangan elektron komponentlardir elektr qarshilik magnit maydon ta'sirida yarimo'tkazgich (metall). MRlar elektr kuchlanish va tokning magnit sensorlari, aylanish tezligi va yo'nalishi, kompyuterlarda ma'lumotlarni o'qish uchun qurilmalarda, valfli dvigatellarda, magnit maydon o'lchagichlarda va boshqalarda qo'llaniladi. MR deyarli ideal mexanik, elektr, issiqlik va boshqalarni ta'minlaydi. o'lchash va nazorat qilish sxemalarini boshqaruv ob'ektlaridan ajratish. Ular tez, sezgir, ishonchli, kichik o'lchamli va energiya tejamkor. Hozirgi vaqtda monolit va plyonkali magnit rezistorlar ma'lum.
Monolitik MRlarning ishlash printsipi magnitorezistiv effekt deb ataladigan narsaga asoslanadi. Ma'lumki, oqim o'tadigan yarimo'tkazgichli plastinkada magnit maydonda Hall emf paydo bo'ladi (8.1.1-rasm).
E x = K I B / b,
Qayerda I- plastinka bo'ylab oqayotgan oqim; B- magnit maydon induksiyasi; b-plastinkaning oqimga perpendikulyar yo'nalishda kengligi; K=1/ne- Hall koeffitsienti, e Va n mos ravishda tok tashuvchilarning elementar zaryadi va ularning konsentratsiyasi.
Lorents kuchi va Hall elektr maydon kuchi o'rtasida dinamik muvozanat o'rnatilganda, bir xil tezlikka ega bo'lgan zaryad tashuvchilar v tashqi elektr toki yo'nalishi bo'yicha to'g'ri traektoriyalar bo'ylab harakatlanadi, umumiy elektr maydonining vektori ma'lum bir burchak ostida yarimo'tkazgich orqali oqim vektoriga yo'naltiriladi. φ. Hall burchagi quyidagi formula bilan aniqlanadi: tg ph = E X / E = u B, Qayerda u- zaryad tashuvchilarning harakatchanligi. Kichik magnit maydonlar va shuning uchun kichik Hall burchaklari uchun ph ≈ uB.
Dinamik muvozanat o'rnatilganda, elektr maydonining hosil bo'lgan Hall intensivligi Lorentz kuchining ta'sirini qoplaydi va shuning uchun bir xil tezlikka ega bo'lgan zaryad tashuvchilarning traektoriyasining egri chizig'i bo'lmaydi. v. Bu holda yarimo'tkazgichning qarshiligi magnit maydon ta'sirida o'zgarmasligi ko'rinadi.
Haqiqatda, yarimo'tkazgichdagi tashuvchilar ma'lum bir tezlik taqsimotiga amal qiladilar. Shuning uchun, o'rtacha tezlikdan yuqori tezlikka ega bo'lgan tashuvchilar va o'rtacha tezlikdan past tezlikka ega bo'lgan tashuvchilar yarim o'tkazgich plitasining yon tomonidagi turli nuqtalarga siljiydilar, chunki ular turli Lorents kuchlariga ta'sir qiladi. Shunday qilib, yarim o'tkazgichning magnit maydondagi qarshiligi o'rtacha tezlikdan farqli tezlikda harakatlanadigan zaryad tashuvchilarning traektoriyasining egriligi tufayli o'zgaradi.
Eng katta magnitorezistiv ta'sirni shunday shakl va dizayndagi yarimo'tkazgichda olish mumkinki, Hall elektr maydon kuchining paydo bo'lishi qiyin yoki hatto imkonsizdir. Bu shartlar nazariy jihatdan cheksiz yarimo'tkazgich plitasida amalga oshirilishi mumkin katta o'lchamlar tashqi elektr maydonining kuchiga perpendikulyar yo'nalishda. Bunday yarimo'tkazgichda yon yuzalarda zaryad tashuvchilarning to'planishi bo'lmaydi, Hall emf hosil bo'lmaydi va zaryad traektoriyasi tashqi elektr maydoni yo'nalishidan Lorentz kuchi yo'nalishi bo'yicha og'adi (8.1.2-rasm). . Joriy zichlik vektori zaryad tashuvchilarning tezligiga to'g'ri keladi va shuning uchun tashqi elektr maydon kuchi vektoriga nisbatan Hall burchagi bilan siljiydi. φ . Cheklanmagan yarimo'tkazgichdagi zaryad tashuvchilarning traektoriyasining og'ishi zaryad tashuvchilarning elektr maydoni yo'nalishi bo'yicha erkin yo'lining kamayishi bilan tengdir:
Bu yerga L 0 magnit maydon bo'lmaganda zaryad tashuvchilarning erkin yo'li; L n - magnit maydon ishtirokida ikkita ketma-ket to'qnashuvlar orasidagi zaryad tashuvchining bosib o'tgan yo'lining tashqi elektr maydon yo'nalishi bo'yicha proyeksiyasi. Kichkina Hall burchaklarida cos φ qatorga joylashtirilishi mumkin
cos φ = 1- ph 2 /2!+…,
Keyin DL ≈ L 0 – L 0 + L 0 ph 2 /2, va shuning uchun DL ≈ L 0 ph 2 /2.
Erkin yo'l davomida zaryad tashuvchisi magnit maydonda elektr maydoni bo'ylab qisqaroq masofani bosib o'tganligi sababli. , u holda bu drift tezligi va harakatchanligining pasayishiga va shuning uchun yarimo'tkazgichning o'tkazuvchanligiga tengdir, bu holda qarshilikning nisbiy o'zgarishi (r – r 0)/r 0 = DL/L 0 = u 2 B 2 /2.
O'lchami cheklangan yarimo'tkazgich kristallari uchun quyidagi munosabat to'g'ri keladi: Dr/r 0 =S u 2 B 2, Qayerda BILAN - yarimo'tkazgichli gofret shakliga qarab koeffitsient.
So'nggi paytlarda kino MRlari keng tarqaldi, uning magnit sezgir elementi ferromagnit plyonka (nikelning kobalt yoki nikel va temir bilan qotishmasi). Plyonkali MRlarning ishlashi anizotrop magnitorezistiv effektga asoslangan bo'lib, u tashqi magnit maydon ferromagnit materialda turli yo'nalishlarda elektronlarning tarqalish ehtimolini o'zgartirishidan iborat bo'lib, bu o'z navbatida elektr qarshiligining o'zgarishiga olib keladi.
