本篇文章給大家談談日立金屬ft-3納米晶，以及帥哥稀有對應的知識點，希望對各位有所幫助。

非晶合金的發展簡史

1960年美國Duwez教授發明用快淬工藝制備非晶態合金為始。其間，非晶軟磁合金的發展大體上經歷了兩個階段：第一個階段從1967年開始，直到1988年。1984年美國四個變壓器廠家在IEEE會議上展示實用非晶配電變壓器則標志著第一階段達到高潮，到1989年，美國AlliedSignal公司已經具有年產6萬噸非晶帶材的生產能力，全世界約有100萬臺非晶配電變壓器投入運行，所用鐵基非晶帶材幾乎全部來源于該公司。從1988年開始，非晶態材料發展進入第二階段。這個階段具有標志性的事件是鐵基納米晶合金的發明。1988年日本日立金屬公司的Yashiwa等人在非晶合金基礎上通過晶化處理開發出納米晶軟磁合金（Finemet）。1988年當年，日立金屬公司納米晶合金實現了產業化，并有產品推向市場。1992年德國VAC公司開始推出納米晶合金替代鈷基非晶合金，尤其在網絡接口設備上，如ISDN，大量采用納米晶磁芯制作接口變壓器和數字濾波器件。

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超微晶合金高頻磁特性檢測中的波形調理

超微晶合金高頻磁特性檢測中的波形調理

方案，在此基礎上完成了高頻下超微晶合金磁滯回線的動態測量并對其損耗特性進行了分析。

1 超微晶高頻磁特性測量過程中非對稱波形畸變的產生原因

根據IEC-60404-10的建議，本文采用環形樣件搭建了超微晶高頻磁特性實驗系統。最初的實驗原理圖如圖1所示。功放的信號源由NI公司的多功能數據采集卡提供。初級電流與次級感應電壓分別由示波器電流探頭與電壓探頭獲得。由于當磁場較小時，兩個信號都非常弱，信號先由前置電壓放大器SR560進行放大，然后由示波器進行采集。示波器采樣率高達1 GHz，保證了高頻情況下也能得到

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B=-■■u2dt（1）

H=■（2）

式中：N1、N2——初級與次級繞組的匝數；

S、lm——磁芯的截面積與磁路有效長度；

I1——勵磁電流；

u2——次級感應電壓。

如圖2所示，在測試的過程中，在激磁電壓保證正弦的條件下，超微晶合金的勵磁電流出現了非對稱分量，并且隨著電壓升高，次級電壓波形也出現了不同程度的畸變。這一非對稱分量反映到磁場量上就會形成一個非對

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稱的磁滯回線，從而對損耗的計算產生一定的誤差。

然而，這一非對稱的磁場分量并不是一成不變的，它隨著磁通密度的大小而改變。在勵磁電壓保證正弦對稱的條件下仍出現一個很小的直流磁場偏置。產生這種現象的原因十分復雜，歸納起來主要有3點：1）超微晶合金具有超高的磁導率，任何空間中微弱的偏置磁場都會對實驗產生影響。2）雖然電壓對稱，但是超微晶磁化在測試過程中初級繞組浮地，信號源的地與超微晶測試系統的地有電壓差，從而產生非對稱電流，最終引起直流偏磁。3）超微晶合金本身對退火十分敏感，不同的退火條件對材料磁性能影響很大。在退火過程中，材料可能存在非對稱的應力，從而導致正向磁化與負向磁化的磁導

第 3 頁

率不同，最終反映在激磁電感的非對稱性上。

由于這種波形的非對稱畸變影響因素較多，即使在實驗電路中添加隔離變壓器，也不能很好地濾除直流磁場的影響。

2 對超微晶合金高頻實驗系統的改進

2.1 硬件測試系統的改進

考慮到波形的非對稱畸變實際上是一個直流偏磁，要消除這一現象需人為產生一個直流磁場來補償掉材料本身不對稱而產生的直流偏置。改進后的實驗系統如圖3所示。

為了更好地實現波形的控制，NI PXI控制器被應用到測控系統中，通過對采集來的信號在LabVIEW中進行處理，實現了全自動的測

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量。在整個系統中，額外添加了一套直流繞組，通過觀察實際測試過程中波形的偏移量，調節直流電流的輸出，產生一個相反的磁場，從而達到直流偏磁補償的目的。圖中L為阻尼電抗，對直流側的電流分量起到抑制作用。在測試過程中，電流探頭與電壓探頭需要加裝前置放大以滿足采集系統的輸入范圍。為了保證磁通密度B一直為正弦變化，基于時域的波形迭代算法被應用在整個測控系統中。

3 結束語

本文對超微晶高頻磁特性測量過程中所產生的一些實驗問題作了一些探討。首先，分析了在

測試過程中產生波形非對稱畸變的原因；其

第 5 頁

次，在此基礎上對整體實驗系統的軟硬件進行了重新設計，提出了第3繞組補償以及一種基于時域反饋迭代算法，很好的補償了波形；最后，測量了日立金屬所提供的FT-3M磁芯的磁滯回線與損耗曲線，驗證了方法的可行性。參考文獻

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（編輯：劉楊）

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超微晶磁環降低紋波的原因

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晶體管結構的邊緣效應有哪些

（一）晶體管的結構特性

1．晶體管的結構??晶體管內部由兩PN結構成，其三個電極分別為集電極（用字母C或c表示），基極（用字母B或b表示）和發射極（用字母E或e表示）。晶體管的兩個PN結分別稱為集電結（C、B極之間）和發射結（B、E極之間），發射結與集電結之間為基區。

根據結構不同，晶體管可分為PNP型和NPN型兩類。在電路圖形符號上可以看出兩種類型晶體管的發射極箭頭（代表集電極電流的方向）不同。PNP型晶體管的發射極箭頭朝內，NPN型晶體管的發射極箭頭朝外。

2．三極管各個電極的作用及電流分配??晶體管三個電極的電極的作用如下：

發射極（E極）用來發射電子；

基極（B極）用來控制E極發射電子的數量；

集電極（C極）用業收集電子。

晶體管的發射極電流IE與基極電流IB、集電極電流IC之間的關系如下：IE=IB+IC

3．晶體管的工作條件??晶體管屬于電流控制型半導體器件，其放大特性主要是指電流放大能力。所謂放大，是指當晶體管的基極電流發生變化時，其集電極電流將發生更大的變化或在晶體管具備了工作條件后，若從基極加入一個較小的信號，則其集電極將會輸出一個較大的信號。

晶體管的基本工作條件是發射結（B、E極之間）要加上較低的正向電壓（即正向偏置電壓），集電結（B、C極之間）要加上較高的反向電壓（即反向偏置電壓）。

晶體管發射結的正向偏置電壓約等于PN結電壓，即硅管為0.6~0.7V，鍺管為0.2~0.3V。集電結的反向偏置電壓視具體型號而定。

4．晶體管的工作狀態??晶體管有截止、導通和飽和三種狀態。

在晶體管不具備工作條件時，它處截止狀態，內阻很大，各極電流幾乎為0。

當晶體管的發射結加下合適的正向偏置電壓、集電結加上反向偏置電壓時，晶體管導通，其內阻變小，各電極均有工作電流產生（IE=IB+IC）。適當增大其發射結的正向偏置電壓、使基極電流IB增大時，集電極電流IC和發射極電流IE也會隨之增大。

當晶體管發射結的正向偏置電壓增大至一定值（硅管等于或略高于0.7V，鍺管等于或略高于0.3V0時，晶體管將從導通放大狀態進入飽和狀態，此時集電極電流IC將處于較大的恒定狀態，且已不受基極電流IB控制。晶體管的導通內阻很小（相當于開關被接通），集電極與發射極之間的電壓低于發射結電壓，集電結也由反偏狀態變為正偏狀態。

（二）高頻晶體管

高頻晶體管（指特征頻率大于30MHZ的晶體管）可分為高頻小功率晶體管和高頻大功率晶體管。

常用的國產高頻小功率晶體管有3AG1~3AG4、3AG11~3AG14、3CG3、3CG14、3CG21、3CG9012、3CG9015、3DG6、3DG8、3DG12、3DG130、3DG9011、3DG9013、3DG9014、3DG9043等型號，部分國產高頻小功率晶體管的主要參數。

常用的進口高頻小功率晶體管有2N5551、2N5401、BC148、BC158、BC328、BC548、BC558、9011~9015、S9011~S9015、TEC9011~TEC9015、2SA1015、2SC1815、2SA562、2SC1959、2SA673、2SC1213等型號。?

??2．高頻中、大功率晶體管??高頻中、大功率晶體管一般用于視頻放大電路、前置放大電路、互補驅動電路、高壓開關電路及行推動等電路。

常用的國產高頻中、大功率晶體管有3DG41A~3DG41G、3DG83A~3DG83E、3DA87A~3DA87E、3DA88A~3DA88E、3DA93A~3DA93D、3DA151A~3DG151D、3DA1~3DA5、3DA100~3DA108、3DA14A~3DA14D、3DA30A~3DA30D、3DG152A~3DG152J、3CA1~3CA9等型號。表5-3是各管的主要參數。

常用的進口高頻中、大功率晶體管有2SA634、2SA636、2SA648A、2SA670、2SB940、2SB734、2SC2068、2SC2258、2SC2371、2SD1266A、2SD966、2SD8829、S8050、S8550、BD135、BD136等型號。

（三）超高頻晶體管

超高頻晶體管也稱微波晶體管，其頻率特性一般高于500MHZ，主要用于電視、雷達、導航、通信等領域中處理微波波段（300MHZ以上的頻率）的信號。

1．國產超高頻晶體管??常用的國產超高頻晶體管有3AG95、3CG15A~3CG15D、3DG56（2G210）、3DG80（2G211、2G910）、3DG18A~3DG18C、2G711A~2G711E、3DG103、3DG112、3DG145~3DG156、3DG122、3DG123、3DG130~3DG132、3DG140~3DG148、3CG102、3CG113、3CG114、3CG122、3CG132、3CG140、3DA89、3DA819~3DA823等型號。

2．進口超高頻晶體管??常用的進口超高頻晶體管有2SA130、2SA1855、2SA1886、2SC286~2SC288、2SC464~2SC466、2SD1266、BF769、BF959等型號。

（四）中、低頻晶體管

低頻晶體管的特征頻率一般低于或等于3MHZ，中頻晶體管的特征頻率一般低于30MHZ。

1．中、低頻小功率晶體管??中低頻小功率晶體管主要用于工作頻率較低、功率在1W以下的低頻放大和功率放大等電路中。

????常見的國產低頻小功率晶體管有3AX1~3AX15、3AX21~3AX25、3AX31、3BX31、3AX81、3AX83、3AX51~3AX55、3DX200~3DX204、3CX200~3CX204等型號，表5-7是各管的主要參數。

常用的進口中、低頻小功率晶體管有2SA940、2SC2073、2SC1815、2SB134、2SB135、2N2944~2N2946等型號，各管的主要參數見表5-8。

2．中、低頻大功率晶體管??中、低頻大功率晶體管一般用在電視機、音響等家電中作為電源調整管、開關管、場輸出管、行輸出管、功率輸出管或用在汽車電子點火電路、逆變器、不間斷電源（UPS）等系統中。

常用的國產低頻大功率晶體管有3DD102、3DD14、3DD15、3DD52、DD01、DD03、D74、3AD6、3AD30、3DA58、DF104等型號。

常用的進口中、低頻大功率晶體管有2SA670、2SB337、2SB556K、2SD553Y、2SD1585、2SC1827、2SC2168、BD201~BD204等型號。

（五）互補對管

為了提高功率放大品的輸出功率和效率，減小失真，功率放大器通常采用推挽式功率放大電路，即由兩只互補晶體管分別放大一個完整正弦波的正、負半周信號。這要求兩只互補晶體管的材料相，?，性能參數（例如耗散功率PCM、集電極電流ICM、反向電壓VCBO、電流放大系數hFE、特征頻率fT等）也要盡可能一致使用前應進行挑選“配對”。

互補對管一般采用異極性對管，即兩只晶體管一只為NPN型管，另一只為PNP型管。

1．大功率互補對管??功率放大器中常用大功率互補對管及其主要參數。

2．中、小功率互補對管??功率放大器等電路中常用的中。

（六）開關晶體管

開關晶體管是一種飽和與截止狀態變換速度較快的晶體管，廣泛應用于各種脈沖電路、開關電路及功率輸出電路中。

開關晶體管分為小功率開關晶體管和高反壓大功率開關晶體管等。

1．小功率開關晶體管??小功率開關晶體管一般用于高頻放大電路、脈沖電路、開關電路及同步分離電路等。

常用的國產小功率開關晶體管有3AK系列3CK系列和3DK系列，表5-13是各管的主要參數。

2．高反壓大功率開關晶體管??高反壓大功率開關晶體管通常均為硅NPN型，其反向電壓VCBO高于800V，主要用于彩色電視機、電腦顯示器中作開關電源管、行輸出管或用于汽車電子點火器、電子鎮流器、逆變器、不間斷電源（UPS）等產品中。

常用的高反壓大功率開關晶體管有2SD820、2SD850、2SD1401、2SD1403、2SD1432~2SD1433、2SC1942等型號。

（七）帶阻尼行輸出管

帶阻尼行輸出管是將高反壓大功率開關晶體管與阻尼二極管、保護電阻封裝為一體構成的特殊電子器件，主要用于彩色電視機或電腦顯示器中。

帶阻尼行輸出管有金屬封裝（TO-3）和塑封（TO-3P）兩種封裝形式。

（八）差分對管

差分對管也稱孿生對管或一體化差分對管，它是將兩只性能參數相同的晶體管封裝在一起構成的電子器件，一般用在音頻放大器或儀器、儀表中作差分輸入放大管。

差分對管有NPN型和PNP型兩種結構。常見的國產NPN型差分對管有3DG06A~3DG06D等型號。PNP型差分對管有3CSG3、ECM1A等型號。

常見的進口NPN型差分對管有2SC1583等型號，PNP型差分對管有2SA798等型號。

（九）達林頓管

達林頓管也稱復合晶體管，具有較大的電流放大系數及較高的輸入阻抗。它又分為普通達林頓管和大功率達林頓管。

1．普通達林頓管??普通達林頓管通常由兩只晶體管或多只晶體管復合連接而成，內部不帶保護電路，耗散功率在2W以下。圖5-9是普通達林頓管的基本電路。

普通達林頓管一般采用TO-92塑料封裝，主要用于高增益放大電路或繼電器驅動電路等。常用的普通達林頓管有PN020、MP-SA6266等型號。

2．大功率達林頓管??大功率達林頓管在普通達林頓管的基礎上，增加了由泄放電阻和續流二極管組成的保護電路，穩定性較高，驅動電流更大。

大功率達林頓管一般采用TO-3金屬封裝或采用TO-126、TO-220、TO-3P等外形塑料封裝，主要用于音頻功率放大、電源穩壓、大電流驅動、開關控制等電路。?

（十）帶阻晶體管

???? ?帶阻晶體管是將一只或兩只電阻器與晶體管連接后封裝在一起構成的，作反相器或倒相器，廣泛應用于電視機、影碟機、錄像機等家電產品中。其封裝外形有EM3、UMT、SST（美國或歐洲SOT-23）、SMT（SC-59/日本SOT-23）、MPT（SOT-89）、FTR和TO-92等，耗散功率為150~400mW。

1．帶阻晶體管的電路圖形符號及文字符號??帶阻晶體管目前尚無統一標準符號，在不同廠家的電子產品中電路圖形符號及文字符號的標注方法也不一樣。例如，日立、松下等公司的產品中常用字母“QR”來表示，東芝公司用字母“RN”來表示，飛利浦及NEC（日電）等公司用字母“Q”表示，還有的廠家用“IC”表示，國內電子產品中可以使用晶體管的文字符號，即用字母“V”或“VT”來表示。

2．常用的帶阻晶體管??常用的進口帶阻三極管有DTA系列、DTB系列、DTC系列、DTD系列、MRN系列、RN系列、UN系列、KSR系列、FA系列、FN系列、GN系列、GA系列、HC系列、HD系列、HQ系列、HR系列等多種。常用的國產帶阻晶體管有GR系列等。表5-18是帶阻晶體管（除GR系列為國產的，其余均為進口的）內部電阻器的電阻值。?

（十一）光敏三極管

????? 光敏三極管是具有放大能力的光-電轉換三極管，廣泛應用于各種光控電路中。

????? 在無光照射時，光敏三極管處于截止狀態，無電信號輸出。光當信號照射其基極（受光窗口）時，光敏三極管將導通，從發射極或集電極輸出放大后的電信號。

??1．光敏三極管的外形及符號??光敏三極管在電路中的文字符號與普通三極管相同，用字母“V”或“VT”表示。?

?

????? 光敏三極管有塑封、金屬封裝（頂部為玻璃鏡窗口）環氧樹脂、陶瓷等多種封裝結構，引腳也分為兩腳和三腳型。

????? 2．常用的光敏三極管??常用的國產光敏三極管以硅NPN型為主有3DU11~3DU13、3DU21~3DU23、3DU31~3DU33、3DU51A~3DU51C、3DU51~3DU54、3DU111~3DU113、3DU121~3DU123~3DU131~3DU133、3DU311~3DU333、3DU411~3DU433、3DU80等型號，表5-19是各管的主要參數。

（十二）磁敏三極管

???? ?磁敏三極管是一種對磁場敏感的磁-電轉換器件，它可以將磁信號轉換成電信號。

???? ?常見的磁敏三極管有3CCM和4CCM等型號。3CCM采用雙極型結構，具有正、反向磁靈敏度極性，有確定的磁敏感面（通常用色點標注）。

????? 磁敏三極管一般用于電動機轉速控制、防盜等各種磁控電路中。圖5-18是磁敏三極管的應用電路。

（十三）恒流三極管

??? ??恒流三極管是一種可以調節和穩定電流的特殊器件。它的三個電極分別是陽極（正極）A陰極（負極）C和控制極G，通過改變恒流三極管控制極的電壓，即可調節恒流值的大小。

????? 恒流三極管一般用于限流保護和恒流標準電源，也可在直流電源等電路中作恒流器件。常用的恒流三極管有3DH010~3DH050等型號，其恒流范圍為5~500Ma，工作電壓為5~80V。

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I1——勵磁電流；

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如圖2所示，在測試的過程中，在激磁電壓保證正弦的條件下，超微晶合金的勵磁電流出現了非對稱分量，并且隨著電壓升高，次級電壓波形也出現了不同程度的畸變。這一非對稱分量反映到磁場量上就會形成一個非對

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稱的磁滯回線，從而對損耗的計算產生一定的誤差。

然而，這一非對稱的磁場分量并不是一成不變的，它隨著磁通密度的大小而改變。在勵磁電壓保證正弦對稱的條件下仍出現一個很小的直流磁場偏置。產生這種現象的原因十分復雜，歸納起來主要有3點：1）超微晶合金具有超高的磁導率，任何空間中微弱的偏置磁場都會對實驗產生影響。2）雖然電壓對稱，但是超微晶磁化在測試過程中初級繞組浮地，信號源的地與超微晶測試系統的地有電壓差，從而產生非對稱電流，最終引起直流偏磁。3）超微晶合金本身對退火十分敏感，不同的退火條件對材料磁性能影響很大。在退火過程中，材料可能存在非對稱的應力，從而導致正向磁化與負向磁化的磁導

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率不同，最終反映在激磁電感的非對稱性上。

由于這種波形的非對稱畸變影響因素較多，即使在實驗電路中添加隔離變壓器，也不能很好地濾除直流磁場的影響。

2 對超微晶合金高頻實驗系統的改進

2.1 硬件測試系統的改進

考慮到波形的非對稱畸變實際上是一個直流偏磁，要消除這一現象需人為產生一個直流磁場來補償掉材料本身不對稱而產生的直流偏置。改進后的實驗系統如圖3所示。

為了更好地實現波形的控制，NI PXI控制器被應用到測控系統中，通過對采集來的信號在LabVIEW中進行處理，實現了全自動的測

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量。在整個系統中，額外添加了一套直流繞組，通過觀察實際測試過程中波形的偏移量，調節直流電流的輸出，產生一個相反的磁場，從而達到直流偏磁補償的目的。圖中L為阻尼電抗，對直流側的電流分量起到抑制作用。在測試過程中，電流探頭與電壓探頭需要加裝前置放大以滿足采集系統的輸入范圍。為了保證磁通密度B一直為正弦變化，基于時域的波形迭代算法被應用在整個測控系統中。

3 結束語

本文對超微晶高頻磁特性測量過程中所產生的一些實驗問題作了一些探討。首先，分析了在

測試過程中產生波形非對稱畸變的原因；其

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次，在此基礎上對整體實驗系統的軟硬件進行了重新設計，提出了第3繞組補償以及一種基于時域反饋迭代算法，很好的補償了波形；最后，測量了日立金屬所提供的FT-3M磁芯的磁滯回線與損耗曲線，驗證了方法的可行性。參考文獻

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