магнитного поля в пределах дополнительного угла, что исключает «мертвые» зоны двигателя.

При любом начальном положении ротора один из магнитодиодов окажется вне действия магнитного поля, а соответствующий составной транзистор, коммутирующий ток секции обмотки возбуждения,- в режиме насыщения. Состояниям двух других магнитодиодов, находящихся в магнитном поле, соответствуют режимы отсечки остальных составных транзисторов электронного коммутатора. Последовательной коммутацией тока в секциях обмотки статора обеспечивается вращение ротора бесколлекторного двигателя. Принципиальная схема бесколлекторного двигателя постоянного тока, в котором для коммутации обмоток применены магнитодноды, приведена на рис. 5.16.

5.10. МАГИИТОДИОДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

На основе магнитодиодов были созданы усилители электрических сигналов [7J. Схема магнитодиодного усилителя приведена на рис. 5.17. Магнитодиод установлен в зазоре электромагнита. Усиливаемый сигнал подается на обмотку электромагнита. Выходной усиленный сигнал снимается с магнитодиода. Вход и выход такого усилителя электрически разделены, что является существенным преимуществом усилителей такого типа.

Коэффициент усиления магнитодиодного усилителя <? = =dPJdP, где Р„ -выделяемая на нагрузке цепи магнитодиода полезная мощность; Я„ - мощность, потребляемая" магнитом. Коэффициент усиления с увеличением мощности на магнитодиоде растет практически по линейному закону и уменьшается обратно пропорционально корню квадратному из мощности, потребляемой магнитом. Коэффициент усиления увеличивается пропорционально квадрату протекающего через магнитодиод тока и уменьшается обратно пропорционально корню квадратному из мощности, потребляемой магнитом при заданном рабочем токе через магнитодиод. С ростом мощности магнита коэффициент усиления уменьшается.

При постоянном токе через магнитодиод коэффициент усиления уменьшается пропорционально мощности магнита в степени /г-Если напряжение на магнитодиоде остается постоянным, то коэффициент усиления убывает намного сильнее. Коэффициент усиления в магнитодиодных усилителях в области больших токов около 10 А достигает 200-300. Как показывают исследования, коэффициент усиления может достигать значений выше ЫО. На

Рис. 5.17. Схема магнитодиолиого усилителя

основе магнитодиодов можно создать и усилители постоянного тока.

5.11. РЕЛЕ УРОВНЯ

В настоящее время в различных областях науки и техники применяются устройства для определения и контроля уровней жидкости. Одним из таких устройств является унифицированное реле на магнитодиодах, предназначенное для контроля уровня жидкостей в аппаратах, стационарных сосудах, судовых установках и т. д. Работа реле уровня основана на получении перепадов напряжения постоянного тока, снимаемых с магнитодиодов верхнего и нижнего уровней при изменении магнитного поля, в котором они находятся. Магнитное поле создается постоянными магнитами, один нз которых прикреплен к поплавку, свободно перемещающемуся вместе с уровнем жидкости в поплавковой камере преобразователя. Поплавковая камера по способу сообщающихся сосудов соединена с резервуаро.м, в котором контролируется уровень жидкости. Преобразователь устанавливается на резервуаре с контролируемой жидкостью так, чтобы положения нижнего и верхнего уровней срабатывания совпадали с заданными. Заданные уровни определяются по прилагаемому к реле специальному графику относительно отметок для воды.

5.12. ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТОДИОДОВ

С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

Магнитодиоды с отрицательным сопротивлением (ОС) (S-магнитодиоды) благодаря их большой магниточувствительности могут применяться практически во многих устройствах, рассмотренных выше. Кроме того, они могут использоваться и при создании многоконтактных структур, в которых ток из одного канала в другой может «переключаться» магнитным полем по заданной программе. Такие магнитодиоды применяются в устройствах, связанных с использованием образующихся в них проводящих «шнуров» тока. Это - многоканальные коммутаторы и коммутаторы, предназначенные для низкочастотных цепей СВЧ. На основе S-магнитодиодов могут быть созданы как релаксационные генераторы и генераторы синусоидальных колебаний, так и управляемые генераторы шумовых колебаний. Схема релаксационного генератора на основе двухбазового магнитодиода и зависимость периода генерируемых колебаний от индукции приложенного магнитного поля пред-

Рис. 5.18. Зависимость периода колебаний релаксационного генератора иа двухбазовом магннтодиоде от индукции магнитного поля (а) и его схема (б): / - эксперимент; 2 - теория при С=6800 пкФ, L„=» = 14В;/„ = 4мА

ставлены на рис. 5.18. Поскольку обычные магнитодноды имеют большую внутреннюю индуктивность, на их основе упрощается создание электрических колебаний различных типов.

Магнитодноды могут также быть использованы в бесконтактных системах электронного зажигания; схемах умножения и деления сигналов; схемах измерения электрической мощности; схемах измерения СВЧ-мощности и ее пространственного распределения; магнитодефектоскопии, для контроля качества проката труб, стальных деталей, рельсов, элементов ходовой части транспорта и т. д., биологии и медицине как датчики измерения пульса, кровяного давления, глубины дыхания; в качестве модуляторов в цепях переменного тока, усилителей постоянного тока с гальваномагнитными преобразователями, магнитоуправляемых мультивибраторов, сельсинов, регуляторов электрической мощности и т. д.

5.13. НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ МАГНИТОТРАНЗИСТОРОВ И МАГНИТОТИРИСТОРОВ

12=0,5мА

Амплитудно-частотный датчик для измерения индукции магнитных полей. Во входной и выходной цепях однопереходиого магнитотранзистора могут быть получены области отрицательного дифференциального сопротивления, сильно зависящие от индукции магнитного поля [49J. Это дает возможность создавать простые схемы генераторов электрических колебаний,- амплитуда и частота которых зависят от индукции магнитного поля [76]. Амплитудный измеритель при постоянной частоте колебаний имеет вольтовую магниточувствительность 13 В/Тл. Для увеличения магниточувствительности целесообразно обеспечить работу генератора в режиме гармонических колебаний. В этом случае используется эффект увеличения собственной индуктивности входной цепи однопереходиого магнитотранзистора с увеличением индукции магнитного поля.

Конструкция частотного измерителя и зависимость его частоты от индукции магнитного поля приведены на рис. 5.19,а, б. Частотный измеритель при постоянной амплитуде колебаний имеет магниточувствительность 2-10 Гц/Тл. Достоинством амплитудно-частотных измерителей магнитного поля по сравнению с другими аналогичными является

В,Т/1

Рис. 5.19. Датчик магиитиого поля иа основе перестройки частоты релаксационного генератора на одно-переходном магнитотранзисторе при /д=/1-Ь/2=2 мА