2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 усилительный элемент
Сообщение29.12.2014, 00:13 
Аватара пользователя


08/05/09
64
Харьков
Мне стала интересна идея усиления звукового сигнала с минимумом искажений, и максимально ровной ачх.
Для транзиторов данные 2 условия хорошо реализуются в классе А.
Я подумал, могут ли быть идеи усилительного элемента, отличного от полупроводника.
Суть идеи:
Свет направленным пучком с высокой концентрацией энергии проходит внутри волокна и попадает на фотоэлемент высокой эффективности.
Между ними поставить какой-нибудь материал, который в зависимости от подаваемого напряжения менял прозрачность (кристал вырастить такой, вроде похожее есть уже давно). Или менял размер - или полностью закупоривал щель, или открывал практически полностью
В идеале - менял прозрачность, допустим либо полностью не пропускал свет какой-то длины волны, либо пропускал. от 0 до 100%, и при этом менял непрерывно от подаваемого напряжения определенной амплитуды.

Все это можно поместить на расстоянии микрон друг от друга, чтобы свет не рассеивался, и использовать лазер определенной длины волны. Можно подумать, как бы сделать так, чтобы энергия БП преобразоввывалась в световую максимально эффективно (90% вроде есть уже лазеры), и сделать сверхэффективный фотоэлемент.

Что мы имеем - на кристал с разной прозрачностью подаем входной сигнал. На лазер - энергию БП. На фотоэлементе получаем допустим часть энергии БП меняющееся также как и входной сигнал (амплитудное значение напряжения на выходе будет зависить от фотоэлемента).

Свет имеет самую высокую скороть (хотя вроде есть частицы быстрее, но не суть). Если сделать фотоэлемент и кристал чувствительными, то "скорость нарастания выходного сигнала" будет почти мгновенной, импульсные характеристики могут быть такими, что действительно все забудут на тысячи лет, что такое проблема с усилителем частоты.

Кто что думает по этому поводу, может ли эта идея работать? Есть ли форумы для изобретателей и т. д., где моно это обсудать, кроме как здесь?
Подозреваю, что узким местом будет эффективность фотоэлемента, и кристалл, который способен будет менять прозрачность в широких пределах и с высокой чувствительностью и частотой.
Может можно было бы сделать такой элемент хотя бы на мощность 1 Вт, а потом объединить 100 таких в матрицу,и на вход каждого элемента подать одинаковый сигнал. Выходы соединить параллельно или последовательно (зависит какое выходное напряжение или ток нужно получить). БП подключить ко всем сразу.

Подозреваю даже в теории, КПД этого будет упираться в эффективность преобразования света в электрическую энергию...
Это будет самое узкое место
Давайте это обсудим

 Профиль  
                  
 
 Re: усилительный элемент
Сообщение29.12.2014, 09:29 
Аватара пользователя


20/10/12
308
Фотоэлемент обладает большой емкостью и особым быстродействием не отличается. Фотодиоды работают быстрее, но требуют усилителя, что сводит на нет всю идею.

Можно поступить проще и взять угольный порошок. В его сопротивление меняется в зависимости от того, как сильно он сжат. Сжимать порошок можно прямо звуковой волной или каким нибудь внешним устройством, например, электромагнитом. А если порошка не хватит по току, то можно взять стопку угольных дисков. Такие устройства отлично работают как на постоянном, так и на переменном токе. Жизнь без полупроводников прекрасна и удивительна.

А еще можно гонять электроны в вакууме, нагревать проволку, насыщать железо в трансформаторе, или возбуждать генератор. А если отказаться от электричества, то можно крутить сопло форсунки или управлять трением в тормозе. Вот где есть простор для настоящего изобретателя.

 Профиль  
                  
 
 Re: усилительный элемент
Сообщение29.12.2014, 14:59 
Аватара пользователя


08/05/09
64
Харьков
Лавинные фотодиоды на сверхрешетках - может это попробовать?
Вообще из одного такого элемента много энергии не получить нужна матрица, и свет подавать можно сразу на все, и снимать напряжение сразу со всех.
В этой идее источник света, лазер запускается один раз и работает все время. Поэтому скорость работы этого звена всегда как скорость света
А вот скорость преобразования сета в электрическую энергию, и плюс кристал который меняет прозрачность - скорость его реакции на подаваемый сигнал.
Но вообще меня это заинтересовало, потому, что свет очень быстро распространяется, и это все дело вполне может работать гораздо быстрее триода или полупроводника. Причем фактически это будет единственный элемент - и все имеем готовый усилитель.
А применять такие матрицы можно где угодно. Зависит от частотных требований, чувствительности.

 Профиль  
                  
 
 Re: усилительный элемент
Сообщение29.12.2014, 17:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
galileopro в сообщении #954043 писал(а):
...
Но вообще меня это заинтересовало, потому, что свет очень быстро распространяется, и это все дело вполне может работать гораздо быстрее триода или полупроводника. ...
Шедеврально! С такими представлениями о скоростях никакие транзисторы-тиристоры уже не надобны! :D

 Профиль  
                  
 
 Re: усилительный элемент
Сообщение29.12.2014, 18:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7163
galileopro в сообщении #953794 писал(а):
Между ними поставить какой-нибудь материал, который в зависимости от подаваемого напряжения менял прозрачность

Ограничением по скорости будет не скорость света, а скорость изменения прозрачности. И это будет реальным тормозом. Быстродействие полупроводников для звуковых применений достаточно.

 Профиль  
                  
 
 Re: усилительный элемент
Сообщение29.12.2014, 18:56 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
galileopro в сообщении #953794 писал(а):
Мне стала интересна идея усиления звукового сигнала с минимумом искажений, и максимально ровной ачх.

Этот вопрос успешно решается с применением транзисторов. Там конечно есть интересные тонкости.

galileopro в сообщении #954043 писал(а):
Но вообще меня это заинтересовало, потому, что свет очень быстро распространяется, и это все дело вполне может работать гораздо быстрее триода или полупроводника.

А эта идея излишне радикальна. Конечно рабочие частоты зависят от времени пролета электронов между электродами , но это совсем другие частоты. А главное, вам не обойтись без применения обычных (электровакуумных или полупроводниковых) элементов , чтобы управлять светом или детектировать его.

-- Пн дек 29, 2014 20:26:40 --

galileopro в сообщении #954043 писал(а):
Причем фактически это будет единственный элемент - и все имеем готовый усилитель.


Ну, если микрофоном будет одно из зеркал лазерного резонатора, то получим частотно (или фазо) модулированный лазерный свет.

В качестве динамика можно применить устройство на основе давления света. Лазерный луч , идущий от микрофона , гетеродинируется с стабильным по частоте лазером , и результат смешения лучей давит на аккустическую мембрану наушника.

В принципе реально, но мне кажется не это главное. Основные искажения имеют место при трансформации аккустических колебаний воздуха в механические, и наоборот , в преобразовании механических колебаний мембраны в звуковые колебания воздуха.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модератор: Модераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group