Управление током с другой - самодельной альтернативы транзистору?

У меня есть очень базовое понимание того, как работает BJT или FET, но я думаю, что понял. Они великолепны во всех отношениях, кроме одного: дома нельзя приготовить его без горячих духов и страшных химикатов. Старые триоды было бы легче сделать, за исключением того, что им нужен хороший вакуум (лучше, чем то, что я мог бы сделать дома).

Есть ли другие компоненты, которые можно использовать вместо транзистора или триода для управления сильным током со слабым?

Я думал об этих путях - это наивные идеи кого-то очарованного, но который едва вошел в «новичок» стадии электроники:

• сделать плетение из изолированного медного провода (например, плотной сетки) и пропустить другие провода через глазки плетения, чтобы напряжение в плетении (контроллер) могло отпугивать электроны, проходящие через проходящие провода (контролируемые), используя его электрическое поле, например, как сетка работает в триоде, или как ворота работают в полевом транзисторе

• поместите пластину (контроллер) между пластинами конденсатора (контролируемого), поэтому, когда вы проводите ток через пластину контроллера, емкость конденсатора немного изменяется, поэтому его реактивное сопротивление меняется (я не слишком задумывался над этой идеей ни к тому, как это можно использовать, это точно будет звучать глупо)

• поместите цилиндрический конденсатор (контроллер) вокруг провода (контролируемого), чтобы отрицательный внутренний цилиндр был закрыт вокруг провода; надеюсь, зарядка конденсатора ... о, подождите ... чистое электрическое поле вне конденсатора должно быть 0 ...

Я уже предполагаю, что эти идеи неисчислимы во многих отношениях. Не могли бы вы указать на некоторые ошибки? Надеюсь, я многому научусь таким образом.

Транзисторы и триоды являются лучшими, наиболее удобными, быстрыми и наиболее эффективными для этой задачи. Я знаю это очень хорошо, я не отрицаю это никоим образом. Этот вопрос задается в духе «Что я не могу создать, я не понимаю». и «Знайте, как решить каждую проблему, которая была решена», как блестяще выразился Фейнман.

Я в первую очередь заинтересован в управлении, как в усилении с усилением. Включение / выключение на самом деле не достаточно - я думаю, что я хотел бы использовать эту вещь в генераторе или радиочастотной цепи.

Есть магнитный усилитель . Я думаю, что это выглядит довольно легко построить, и работает довольно хорошо.

Вот хорошая книга о магнитных усилителях: Магнитные усилители, Пол Мали, 1960, 101 страница , найденная в действительно потрясающей книжной коллекции Пита Миллета . Из этой книги:

«В принципе, принцип простого насыщаемого реактора можно сформулировать в двух частях: по мере насыщения магнитного сердечника ток для нагрузки увеличивается; по мере насыщения магнитного сердечника ток для нагрузки уменьшается». (С.28)

Другая картина иллюстрирует это:

Когда вы изменяете постоянный ток (цепь управления), вы вводите ядро ​​в состояние насыщения или из него, контролируя наклон, если передаточная характеристика между выходом и входом (цепь нагрузки переменного тока).

Обратите внимание, что поскольку основным принципом является индуктор, вы можете контролировать только токи нагрузки переменного тока. Для применений постоянного тока можно управлять переменным током и выпрямлять выход, используя диодный выпрямитель и сглаживающий конденсатор.

Помимо довольно экзотических применений в ранних военных технологиях, авионике или высоковольтной передаче, есть по крайней мере два примера, когда насыщаемые индукторы использовались миллионами в потребительских устройствах:

• Пострегулирование в импульсных источниках питания - фактически приложение, в котором переменный ток контролируется для создания после выпрямления стабилизированного постоянного напряжения.

• Схемы для исправления искаженной геометрии ("формы подушки") изображения на ЭЛТ-дисплее. Здесь переменный ток на отклоняющие катушки кинескопа модифицируется управляемым насыщаемым индуктором.

Достичь реального прироста мощности будет сложно. Вещи, которые вы можете делать самостоятельно без специального оборудования, не принесут большого усиления и не будут работать на желаемых частотах. Другими словами, вы не получите большой выигрыш * пропускная способность продукта. Если бы это было так просто, вакуумные трубки, за которыми следовали бы транзисторы, не были бы таким прорывом.

Однако на ум приходит несколько вещей:

1. Эстафета, которую вы можете сделать сами. У него только два состояния, но довольно высокий коэффициент усиления. Вы можете получить аналоговый выход через сглаживание или ШИМ. Один из способов - настроить реле на автоколебание. Установите контакт так, чтобы он был нормально замкнут, затем последовательно соедините его с катушкой. Именно так работали старые зуммеры и электрические звонки. Теперь у вас есть куча импульсов, вероятно, с частотой 10 с Гц. На этом этапе требуется мало управляющего входа, чтобы возбудить систему с другим рабочим циклом. Управляющим устройством может быть отдельный электромагнит, тянущий за контактный рычаг, или даже вторая обмотка на том же самом. Должна быть предусмотрена возможность настроить это так, чтобы потреблять меньше мощности управления, чем мощность, которая может быть получена из среднего коммутируемого выхода, что обеспечивает усиление.

2. Контролируемый свет и фоторезистор. Поскольку напряжение и ток через фоторезистор могут быть выше, чем то, что приводит в движение свет, это может обеспечить усиление мощности. Может быть, он может быть настроен только с готовых деталей, чтобы иметь усиление при переменном токе. Это не обман, так как многие вакуумные лампы имеют одну и ту же проблему из-за мощности, необходимой для нагрева катода. Возможно, в правильных рабочих точках с низким сопротивлением LDR вы можете добиться увеличения мощности переменного тока. Усиление напряжения само по себе должно быть легким даже при постоянном токе.

   Существуют оптопары, которые определенно имеют усиление мощности, но все они используют фототранзисторы, которые будут обманывать в соответствии с вашими требованиями.

   Сложнее всего будет сделать свой собственный свет, который имеет разумную эффективность. Получить материалы для светочувствительного резистора CdS тоже будет непросто, но я думаю, что их можно будет создать самостоятельно, хотя я никогда не пробовал этого.

3. Как и выше, но используйте фиксированный источник света и модулируйте его луч, отклоняя его через зеркало с магнитным или электростатическим управлением. Это может быть самый простой способ сделать ваш усилитель микрофона. Микрофон может быть чем-то таким простым, как лист алюминиевой фольги, который отражает солнечный свет или другой сильный источник света. С некоторыми линзами должна быть возможность превратить это в модулированный световой луч. Этого вождения фоторезистора и источника постоянного напряжения может быть достаточно, чтобы подвести маленькие наушники к слышимым уровням.

4. Дроссель с магнитным управлением. Бензиновый двигатель способен вырабатывать большую мощность, безусловно, намного большую, чем то, что потребовалось бы для электрического управления дросселем через соленоид. Если вы хотите, чтобы электричество входило и выходило из электричества, попросите двигатель запустить генератор. Это может определенно иметь значительный выигрыш в мощности, хотя пропускная способность будет низкой, как в лучшем случае Гц или два.

5. Полевой генератор. Сделайте электрический генератор с полевыми катушками вместо постоянных магнитов. Это имеет то преимущество, что может обрабатывать большое количество входной мощности в виде поворотного вала. Когда все в порядке, можно модулировать большую входную мощность, достаточную для того, чтобы в конечном итоге получить полезный прирост мощности от управляющего сигнала к выходу. Может быть легче получить усиление переменного тока, нарушая рабочую точку постоянного тока. Некоторые ранние радиочастотные передатчики работали по этому принципу.

В основном ищите что-нибудь в природе, которое обрабатывает разумное количество энергии, затем подумайте, как этот поток мощности может быть модулирован с помощью более низкого сигнала управления мощностью. Есть много таких вещей, если вы посмотрите внимательно.

Вы рассматривали пламенный диод или триод? Это эквиваленты вакуумных трубок, которые работают внутри пламени спиртовой лампы, а не в вакууме. Этот парень построил оба, и на сайте есть фотографии его устройств и описания материалов и техники, которые он использовал.

Вам понадобится источник высокого напряжения постоянного тока (он использует 200 В постоянного тока), и вам придется работать с очень низкими токами - вам понадобится существующий усилитель (построенный с обычными транзисторами или ИС) для прослушивания генератора и / или осциллографа с очень высокое входное сопротивление для просмотра / измерения выходного сигнала.

Отредактировано:

Также есть парень, который сделал полевые транзисторы из оксида цинка. На связанной странице есть два PDF-файла. Один описывает создание простого транзистора, другой описывает использование дальнейшей разработки этих транзисторов для создания генератора.

Самая неприятная вещь, в которой он нуждался, была уксусная кислота (чистота 98%).

Я полагаю, вы могли бы попытаться что-то установить с помощью индуктивного реле, пружины и реостата ... но триоды и многие виды транзисторов - то, как вы это делаете.