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
7134
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: нет зарегистрированных пользователей


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