霍耳效應乘法器英文解釋翻譯、霍耳效應乘法器的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 hall-effect multiplier
分詞翻譯:
霍耳效應的英語翻譯:
【化】 Hall effect
乘法器的英語翻譯:
【計】 M; multiplying unit
專業解析
霍爾效應乘法器(Hall Effect Multiplier)是一種基于霍爾效應的模拟信號處理器件,主要用于實現兩個電信號的乘法運算。其核心原理是利用霍爾元件在磁場和電流的共同作用下産生霍爾電壓的特性,通過控制輸入電流和磁場強度(通常由另一輸入電流産生)來實現乘法功能。
一、核心原理與工作機制
-
霍爾效應基礎
當電流((I_C))沿半導體薄片流動,同時存在垂直于薄片的磁場((B))時,載流子受洛倫茲力作用發生偏轉,在薄片兩側産生霍爾電壓((V_H)),公式為:
$$
V_H = K_H cdot I_C cdot B
$$
其中 (K_H) 為霍爾元件靈敏度系數。
-
乘法實現
磁場 (B) 由第二路輸入電流 (I_B) 通過電磁線圈産生,且 (B propto I_B),因此霍爾電壓可表示為:
$$
V_H propto I_C cdot I_B
$$
即輸出電壓正比于兩路輸入電流的乘積,實現模拟乘法運算。
二、關鍵結構與特性
- 霍爾元件:通常采用铟銻化铟(InSb)或砷化镓(GaAs)等材料,具有高靈敏度和低溫度漂移特性。
- 磁場生成系統:電磁線圈或永磁體結構,需保證磁場與電流線性相關。
- 信號調理電路:内置放大器與溫度補償電路,以提升精度和穩定性。
三、典型應用場景
- 功率測量:通過乘法交流電壓與電流信號,計算瞬時功率(如電能表)。
- 調制解調:用于通信系統的幅度調制(AM)和混頻電路。
- 自動控制:在電機調速、伺服系統中實現信號乘積運算。
參考文獻
- F. K. Kneubühl, Semiconductor Physics and Devices, Springer, 1997, pp. 320-325.
- IEEE Standard 259, Methods for Hall Effect Measurement, 2006.
- R. S. Popovic, Hall Effect Devices, CRC Press, 2004.
- A. R. Hambley, Electronics: Principles and Applications, McGraw-Hill, 2010, Ch. 8.
網絡擴展解釋
霍耳效應乘法器是一種基于霍耳效應原理實現信號相乘功能的電子器件,其核心作用是将兩個輸入信號(電流或電壓)轉換為與二者乘積相關的輸出信號。以下是詳細解釋:
一、基本原理
霍耳效應指當電流通過導體或半導體時,若在垂直于電流方向施加磁場,則在既垂直于電流又垂直于磁場的方向會産生電勢差(稱為霍耳電壓)。其公式為:
$$
U_H = K cdot I cdot B
$$
其中:
- $U_H$為霍耳電壓
- $K$為材料靈敏度系數
- $I$為輸入電流
- $B$為磁感應強度
二、乘法器實現原理
乘法器通過兩個輸入量的轉換實現乘積功能:
- 第一輸入量:電壓$u_X$轉換為控制電流$I$(通過固定電阻)
- 第二輸入量:電壓$u_Y$轉換為磁場$B$(通過電磁線圈)
- 輸出關系:$U_H = K cdot u_X cdot u_Y$,實現電壓相乘
結構示意圖如右(參考描述):輸入$u_X$産生電流$I$,輸入$u_Y$生成磁場$B$,輸出端獲得與$u_X cdot u_Y$成正比的霍耳電壓。
三、核心特點
- 線性關系:輸出電壓與兩輸入量的乘積嚴格成線性關系
- 無接觸測量:通過磁場實現信號耦合,減少機械損耗
- 寬頻響應:適用于交流、直流及高頻信號處理
四、典型應用
- 電功率測量(将電壓與電流相乘得到功率)
- 模拟計算電路中的乘法運算單元
- 變頻器、逆變器等電力電子設備的信號調制
霍耳效應乘法器因結構簡單、可靠性高,在工業自動化、電力監測等領域廣泛應用。更詳細的電路實現可參考專利文獻和工程手冊。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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