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1. (WO1996008041) INTEGRATED DIGITAL MAGNETIC FIELD DETECTORS
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/1996/008041    International Application No.:    PCT/DE1995/001195
Publication Date: 14.03.1996 International Filing Date: 01.09.1995
IPC:
G01C 17/28 (2006.01), G01R 33/06 (2006.01), G11B 5/008 (2006.01), G11B 5/37 (2006.01), G11B 5/49 (2006.01), H01L 29/82 (2006.01)
Applicants: HENTSCHKE, Siegbert [DE/DE]; (DE)
Inventors: HENTSCHKE, Siegbert; (DE)
Priority Data:
P 44 31 299.7 02.09.1994 DE
Title (DE) INTEGRIERTE DIGITALE MAGNETFELD-DETEKTOREN
(EN) INTEGRATED DIGITAL MAGNETIC FIELD DETECTORS
(FR) DETECTEURS NUMERIQUES INTEGRES DE CHAMPS MAGNETIQUES
Abstract: front page image
(DE)Existierende Halbleiter-Magnetfeldsensoren basieren auf dem analogen Halleffekt. Dadurch beschränken Rauschen und Sensorflächengröße die Meßempfindlichkeit. Der hier vorgestellte Entwurf eines digitalen Magnetfelddetektors besteht aus tristabilen Doppeldrain-Transistoren in Si- oder GaAs, die aus einem Zustand, abhängig vom Vorhandensein eines vertikalen Magnetfeldes auf einer mikroskopisch kleinen Fläche, in einen von zwei stabilen Zuständen springen. Die direkte Digitalisierung am Meßort im ns-Bereich bewirkt durch Vermeidung weiterer Rauscheinflüsse Empfindlichkeitssteigerungen. Neben diesem Vorteil erlaubt dieses Prinzip eine mit der Herstellungsprozeß-Präzision einhergehende weitere Miniaturisierung. Auf einer kleinen HL-Chipfläche können mehrere tausend digitale Sensoren nebeneinander angeordnet werden, so daß die zeitliche und örtliche Verteilung eines Magnetfeldes im ns-$g(m)m?2¿-Bereich digital vermessen werden kann. Dies erschließt die Realisierung eines digitalen Video-Magnetkopfes, mit dem erstmalig Videorekorderauf herkömmlichen Bändern die digitalen Studio-Videosignale aufzeichnen und wiedergeben können. Darüber hinaus wird der Aufbau eines digitalen Kompasses mit kleinsten Abmessungen gezeigt.
(EN)Existing semiconductor magnetic field sensors are based on the analog Hall effect. Noise and sensor surface size thus limit measurement sensitivity. The described digital magnetic field sensor consists of tristable double drain Si- or GaAs transistors that jump from a state to another state among two stable states depending on the presence of a vertical magnetic field on a microscopically small surface. Direct digitalisation at the measurement site in the ns range avoids a sensitivity increase by excluding further noise influences. Besides this advantage, this principle allows an increased miniaturisation along with a very precise production process. Several thousand digital sensors may be arranged next to each other on a small semiconductor chip surface, so that time and space distributions of a magnetic field may be digitally measured in the ns-$g(m)m?2¿ range. This allows a digital video magnetic head to be designed with which video recorders may for the first time record and play back digital studio-quality video signals on conventional tapes. Also disclosed is the design of a miniaturised digital compass.
(FR)Les capteurs à semiconducteur existants utilisés pour la détection de champs magnétiques, se fondent sur l'effet de Hall analogique. La sensibilité de mesure est donc limitée par les bruits parasites et par la grandeur de la surface du capteur. Le détecteur numérique décrit comprend des transistors tristables à double drain en SiAs ou GaAs qui sautent d'un état à un autre état parmi deux états stables en fonction de la présence d'un champ magnétique vertical sur une surface de dimensions microscopiques. La numérisation directe sur le site de mesure avec une rapidité de l'ordre de la nanoseconde évite une augmentation de la sensibilité en éliminant l'influence de bruits parasites. Outre cet avantage, ce principe permet une miniaturisation poussée qui va de pair avec la précision du processus de production. Plusieurs milliers de capteurs numériques peuvent être agencés les uns à côté des autres sur une puce de semiconducteur de petite surface, ce qui permet de mesurer par un procédé numérique les distributions temporelle et spatiale d'un champ magnétique dans une plage de l'ordre du $g(m)m?2¿ et de la nanoseconde. On peut ainsi réaliser une tête magnétique vidéo numérique qui permet à des magnétoscopes d'enregistrer et de reproduire pour la première fois des signaux vidéo numériques d'une qualité correspondante à celle obtenue en studio sur des bandes classiques. L'invention concerne également une boussole numérique miniaturisée.
Designated States: JP, US.
European Patent Office (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE).
Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)