磁敏Z-元件的應(yīng)用電路
磁敏Z-元件是一個(gè)非線性元件［1］，典型應(yīng)用電路為Z-元件與一個(gè)負(fù)載電阻RL串聯(lián)的電路。RL的一個(gè)作用是限制工作電流，另一個(gè)作用是可以從RL與Z-元件連接點(diǎn)處取出輸出信號(hào)，如圖12(a)所示。Z-元件允許并聯(lián)一個(gè)電容器，輸出脈沖頻率信號(hào)。
1． 工作在M3區(qū)輸出階躍信號(hào)
磁敏Z-元件工作在哪一個(gè)區(qū)，與電源電壓E的大小有關(guān)。在溫敏Z-元件工作中，由M1區(qū)向M3區(qū)轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，電源電壓E，負(fù)載電阻RL與Z-元件的參數(shù)Vth 、Ith，必須滿足的條件-狀態(tài)方程為：
E= Vth +IthRL (7)
該方程仍然適用于磁敏Z-元件。
圖12是輸出階躍信號(hào)的電路圖，工作狀態(tài)解析圖和信號(hào)波形圖。為了保證Z-元件工作在M3區(qū)，P(Vth，Ith)點(diǎn)必須設(shè)定在負(fù)載線(E，E/RL)的左側(cè)，并應(yīng)考慮溫度的影響，在應(yīng)用的溫度范圍內(nèi)，能可靠地工作在M3區(qū)。
從解析圖中已知道，無(wú)磁場(chǎng)時(shí)工作點(diǎn)為Q1(Vf，IZ1)，輸出為VO=VOL=Vf。加入300mT磁場(chǎng)，P1(Vth1，Ith1)移至P2(Vth2，Ith2)，P2點(diǎn)在直線(E，E/RL)的左側(cè)，Q2(VZ2，IZ2)點(diǎn)在OP2上，這時(shí)的輸出為：VO=VOH=E- IZ2RL??
?
當(dāng)磁場(chǎng)為B=0時(shí)，VO又恢復(fù)為低電平，即VO=VOL=Vf。
2． 并聯(lián)電容器M1→M3，M3→M1互相轉(zhuǎn)換輸出脈沖頻率信號(hào)
圖13是磁敏Z-元件輸出脈沖頻率信號(hào)電路。Z-元件在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的自激振蕩，其脈沖頻率信號(hào)往往不夠穩(wěn)定［1］、［2］，因而采用Z-元件并聯(lián)電容器的方法，改善振蕩的穩(wěn)定性和電源電壓的適應(yīng)性。這個(gè)脈沖頻率信號(hào)是下降沿觸發(fā)的，其頻率受磁場(chǎng)的調(diào)制，信號(hào)頻率與磁場(chǎng)的關(guān)系參見(jiàn)圖13(c)。
磁敏Z-元件的應(yīng)用電路圖12(a)，可以把Z-元件與RL互換位置，其輸出信號(hào)是關(guān)于電源電壓E的互補(bǔ)信號(hào)，參看表4-3，其信號(hào)變化幅度的絕對(duì)值|DVO|相等，前者輸出信號(hào)是由低電平上升為高電平，后者輸出信號(hào)是由高電平下降為低電平。