મેગ્નેટોડાયોડ્સ શું છે અને તેનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે

મેગ્નેટોડિયોડ એ સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડનો એક પ્રકાર છે, જેનું વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ બદલાઈ શકે છે.

સામાન્ય સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડ પાતળો આધાર ધરાવે છે જેથી ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેની વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતામાં થોડો ફેરફાર કરે. જ્યારે મેગ્નેટોડીયોડ્સ જાડા (લાંબા) આધાર દ્વારા અલગ પડે છે, જેની સાથે વર્તમાન માટેના પાથની લંબાઈ બેઝમાં ઇન્જેક્ટ કરાયેલા વાહકોની વિખરાયેલી લંબાઈ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધી જાય છે.

પાયાની પરંપરાગત જાડાઈ માત્ર થોડા મિલીમીટર છે, અને તેનો પ્રતિકાર સીધા પ્રતિકાર સાથે તુલનાત્મક છે. p-n-જંકશન… જેમ જેમ તેના દ્વારા નિર્દેશિત ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ઇન્ડક્શન વધે છે, તેમ પાયાનો પ્રતિકાર નોંધપાત્ર રીતે વધે છે, જે મેગ્નેટોરેસિસ્ટરની જેમ.

આ કિસ્સામાં, ડાયોડનો કુલ પ્રતિકાર પણ વધે છે, અને આગળનો પ્રવાહ ઘટે છે.આ વર્તમાન ઘટાડાની ઘટના એ હકીકતને કારણે પણ છે કે જ્યારે બેઝ રેઝિસ્ટન્સ મોટો થાય છે, ત્યારે વોલ્ટેજનું પુનઃવિતરણ થાય છે, સમગ્ર પાયામાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ વધે છે, અને p-n જંકશન પર વોલ્ટેજ ડ્રોપ ઘટે છે અને તે મુજબ વર્તમાન ઘટે છે.

મેગ્નેટો-ડાયોડની અસર માત્રાત્મક રીતે મેગ્નેટોડિઓડની વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાને જોઈને તપાસી શકાય છે, જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. અહીં તે સ્પષ્ટ છે કે જેમ જેમ ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વધે છે તેમ આગળનો પ્રવાહ ઘટતો જાય છે.

હકીકત એ છે કે મેગ્નેટોડિયોડ સામાન્ય સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડ્સથી અલગ છે કારણ કે તે ઉચ્ચ પ્રતિકાર સાથે સેમિકન્ડક્ટરથી બનેલું છે, જેની વાહકતા તેની પોતાની નજીક છે, અને બેઝ d ની લંબાઈ વિચલનની લંબાઈ કરતા ઘણી ગણી વધારે છે. પ્રસરેલું વાહક L .જ્યારે સામાન્ય ડાયોડમાં d એ L કરતા ઓછો હોય છે.

નોંધ કરો કે મેગ્નેટો ડાયોડ્સ ક્લાસિક ડાયોડ્સથી વિપરીત, મોટા ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે ચોક્કસ રીતે આધારના વધેલા પ્રતિકારને કારણે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, મેગ્નેટોડિયોડ એ pn જંકશન અને બિન-સુધારાવાળા સંપર્કો સાથેનું સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ છે જેની વચ્ચે ઉચ્ચ-પ્રતિરોધક સેમિકન્ડક્ટર પ્રદેશ છે.

મેગ્નેટિક ડાયોડ્સ માત્ર ઉચ્ચ પ્રતિકાર સાથે જ નહીં, પરંતુ ચાર્જ કેરિયર્સની સૌથી વધુ સંભવિત ગતિશીલતા સાથે પણ સેમિકન્ડક્ટરથી બનેલા છે. ઘણીવાર, p-i-n મેગ્નેટોડિઓડનું માળખું, જ્યારે ક્ષેત્ર i વિસ્તરેલ હોય છે અને તેમાં નોંધપાત્ર પ્રતિકાર હોય છે, તે ચોક્કસપણે આમાં છે કે ઉચ્ચારણ મેગ્નેટોરેસિસ્ટિવ અસર જોવા મળે છે. આ કિસ્સામાં, ચુંબકીય ઇન્ડક્શનમાં ફેરફારો માટે ચુંબકીય ડાયોડની સંવેદનશીલતા સમાન સામગ્રીમાંથી બનેલા હોલ સેન્સર્સ કરતા વધારે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, B = 0 અને I = 3 mA પર KD301V મેગ્નેટોડિયોડ્સ માટે, સમગ્ર ડાયોડમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ 10 V છે, અને B = 0.4 T અને I = 3 mA પર - લગભગ 32 V. ઉચ્ચ ઇન્જેક્શન સ્તરો પર આગળની દિશામાં , મેગ્નેટોડિઓડનું વહન નિર્ધારિત કરવામાં આવે છે બેઝમાં ઇન્જેક્ટ કરાયેલ બિન-સંતુલન વાહકો.

વોલ્ટેજ ડ્રોપ મુખ્યત્વે પરંપરાગત ડાયોડની જેમ p-n જંકશન પર નહીં, પરંતુ ઉચ્ચ પ્રતિકાર ધરાવતા આધાર પર થાય છે. જો વર્તમાન-વહન ચુંબકીય ડાયોડને ટ્રાંસવર્સ મેગ્નેટિક ફિલ્ડ B માં મૂકવામાં આવે છે, તો બેઝ રેઝિસ્ટન્સ વધશે. આનાથી ચુંબકીય ડાયોડ દ્વારા વર્તમાનમાં ઘટાડો થશે.

«લાંબા» ડાયોડમાં (d / L> 1, જ્યાં d એ પાયાની લંબાઈ છે, L એ પ્રસરણ પૂર્વગ્રહની અસરકારક લંબાઈ છે), વાહક વિતરણ અને તેથી ડાયોડ (આધાર) ની પ્રતિકાર દ્વારા ચોક્કસ રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે. લંબાઈ એલ.

L માં ઘટાડો થવાથી આધારમાં બિન-સંતુલન વાહકોની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે, એટલે કે, તેના પ્રતિકારમાં વધારો થાય છે. આ, જેમ ઉપર નોંધ્યું છે તેમ, બેઝ વોલ્ટેજ ડ્રોપનું કારણ બને છે અને p-n જંકશનમાં ઘટાડો થાય છે (U = const પર). સમગ્ર p-n જંકશનમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપમાં ઘટાડો ઇન્જેક્શન પ્રવાહમાં ઘટાડો થવાનું કારણ બને છે અને તેથી બેઝ પ્રતિકાર વધુ વધે છે.

ડાયોડ પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ કરીને લંબાઈ L બદલી શકાય છે. આવી અસર વ્યવહારીક રીતે મૂવિંગ કેરિયર્સના વળાંક તરફ દોરી જાય છે અને તેમની ગતિશીલતા ઘટે છે, તેથી, L પણ તે જેમ છે તેમ ઘટે છે. તે જ સમયે, વર્તમાન રેખાઓ વિસ્તરેલ છે, એટલે કે, આધારની અસરકારક જાડાઈ વધે છે. આ બલ્ક મેગ્નેટિક ડાયોડ અસર છે.

ચુંબકીય ડાયોડ્સનો વ્યાપક અને વૈવિધ્યસભર ઉપયોગ થાય છે: બિન-સંપર્ક બટનો અને કીઓ, મૂવિંગ બોડીની સ્થિતિ માટે સેન્સર, માહિતીનું ચુંબકીય વાંચન, બિન-ઇલેક્ટ્રીક જથ્થાનું નિયંત્રણ અને માપન, ચુંબકીય ક્ષેત્ર ટ્રાન્સડ્યુસર્સ અને એન્ગલ ટ્રાન્સડ્યુસર્સ.

મેગ્નેટો ડાયોડ્સ કોન્ટેક્ટલેસ રિલેમાં જોવા મળે છે, સર્કિટમાં મેગ્નેટો ડાયોડ ડીસી મોટર્સના કલેક્ટર્સને બદલે છે. ત્યાં AC અને DC મેગ્નેટિક ડાયોડ એમ્પ્લીફાયર છે જ્યાં ઇનપુટ એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કોઇલ છે જે ચુંબકીય ડાયોડને ચલાવે છે અને આઉટપુટ ડાયોડ સર્કિટ છે. 10 A સુધીના પ્રવાહો પર, 100 ના ઓર્ડરનો લાભ મેળવી શકાય છે.

ઘરેલું ઉદ્યોગ વિવિધ પ્રકારના મેગ્નેટોડાયોડ્સનું ઉત્પાદન કરે છે. તેમની સંવેદનશીલતા 10-9 થી 10-2 A / m સુધી બદલાય છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રની માત્ર તાકાત જ નહીં, પણ તેની દિશા પણ નક્કી કરવામાં સક્ષમ મેગ્નેટોડિઓડ્સ પણ છે.

ઉપરથી તે સ્પષ્ટ છે કે ચુંબકીય ડાયોડના ઉપયોગ માટે સતત અથવા ચલ ચુંબકીય ક્ષેત્રના સ્ત્રોતની જરૂર છે. આવા સ્ત્રોત તરીકે કાયમી ચુંબક અથવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ચુંબકીય ડાયોડ્સ ઇન્સ્ટોલ કરેલા હોવા જોઈએ જેથી ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓ સેમિકન્ડક્ટર સ્ટ્રક્ચરની બાજુની સપાટી પર લંબરૂપ હોય.

ચુંબકીય ડાયોડની કામગીરીને મંજૂરી આપવામાં આવે છે જ્યારે તેઓ શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય. જો પર્યાવરણની સાપેક્ષ ભેજની સ્થિતિમાં 98% સુધી અને 40 ° સે તાપમાને ચુંબકીય ડાયોડ્સનું સંચાલન કરવું જરૂરી હોય, તો ઇપોક્સી રેઝિન પર આધારિત સંયોજનોનો ઉપયોગ કરીને વધારાની સીલિંગની ભલામણ કરવામાં આવે છે.