Mengontrol arus dengan yang lain - alternatif buatan sendiri dari transistor?

Saya memiliki pemahaman yang sangat mendasar tentang bagaimana sebuah BJT atau FET bekerja, tetapi saya rasa saya mendapat ide. Mereka luar biasa dalam segala hal, kecuali satu: Anda tidak dapat membuatnya di rumah tanpa oven panas dan bahan kimia yang menakutkan. Triode lama akan lebih mudah dibuat, kecuali mereka membutuhkan ruang hampa yang baik (lebih baik dari apa yang bisa saya buat di rumah).

Apakah ada komponen lain yang dapat digunakan sebagai pengganti transistor atau triode, untuk mengendalikan arus kuat dengan lemah?

Saya memikirkan cara-cara ini - itu adalah ide naif dari seseorang yang terpesona tetapi yang nyaris tidak memasuki tahap "pemula" elektronik:

• membuat anyaman kawat tembaga berisolasi (seperti kisi-kisi ketat) dan melewatkan kabel lain melalui mata anyaman, sehingga voltase pada anyaman (pengontrol) dapat menakuti elektron yang melewati kabel yang lewat (dikontrol) dengan menggunakan medan listrik, seperti bagaimana grid bekerja dalam triode, atau cara gerbang bekerja dalam FET

• letakkan piring (pengontrol) di antara pelat kapasitor (dikontrol), jadi ketika Anda meletakkan arus melalui pelat-pengontrol, kapasitas kapasitor sedikit dimodifikasi sehingga reaktansinya berubah (saya belum terlalu memikirkan ide ini , atau bagaimana bisa digunakan, itu pasti akan terdengar bodoh)

• letakkan kapasitor silinder (pengontrol) di sekitar kawat (yang dikontrol), sehingga silinder dalam yang negatif akan menutup di sekitar kawat; semoga, pengisian kapasitor akan ... oh tunggu ... medan listrik bersih di luar kapasitor seharusnya 0 ...

Saya sudah menganggap ide-ide ini salah dalam banyak cara. Bisakah Anda menunjukkan beberapa kesalahan? Saya harap saya akan belajar banyak dengan cara ini.

Transistor dan triode adalah yang terbaik, paling nyaman, tercepat dan paling efisien untuk tugas ini. Saya tahu betul, saya tidak menyangkalnya. Pertanyaan ini diajukan dalam semangat "Apa yang tidak bisa saya buat, saya tidak mengerti." dan "Tahu bagaimana menyelesaikan setiap masalah yang telah dipecahkan.", seperti yang dikatakan Feynman dengan sangat cemerlang.

Saya terutama tertarik pada kontrol seperti dalam amplifikasi dengan keuntungan. Menghidupkan / mematikan tidak cukup - Saya pikir saya ingin menggunakan benda ini dalam osilator atau rangkaian RF.

Ada penguat magnetik . Saya pikir itu terlihat cukup mudah untuk dibangun, dan bekerja dengan cukup baik.

Berikut buku bagus tentang mag amp: Magnetic Amplifiers, Paul Mali, 1960, 101 halaman , ditemukan di koleksi buku Pete Millet yang benar-benar luar biasa . Dari buku ini:

"Pada dasarnya, prinsip reaktor jenuh sederhana dapat dinyatakan dalam dua bagian: Ketika inti magnetik jenuh, arus ke beban meningkat; ketika inti magnetik mengalami desaturasi, arus ke beban berkurang." (hal.28)

Gambar lain menggambarkan hal ini:

Ketika Anda memvariasikan arus DC (sirkuit kontrol), Anda mengarahkan inti ke atau keluar dari saturasi, mengendalikan kemiringan jika karakteristik transfer keluaran ke input (sirkuit beban AC).

Perhatikan bahwa karena prinsip dasarnya adalah induktor, Anda dapat mengontrol arus beban AC saja. Untuk aplikasi DC, dimungkinkan untuk mengontrol arus AC dan memperbaiki keluaran, menggunakan penyearah dioda dan kapasitor penghalus.

Selain aplikasi yang agak eksotik dalam teknologi militer awal, avionik atau transmisi tegangan tinggi, ada setidaknya dua contoh di mana induktor jenuh digunakan oleh jutaan perangkat konsumen:

• Pasca regulasi dalam catu daya mode sakelar - sebenarnya adalah aplikasi di mana arus AC dikendalikan untuk membuat, setelah diperbaiki, tegangan DC yang stabil.

• Sirkuit untuk memperbaiki geometri yang terdistorsi ("bentuk bantal") dari gambar pada layar CRT. Di sini, arus AC ke koil defleksi tabung gambar dimodifikasi oleh induktor jenuh terkontrol.

Mencapai perolehan kekuatan nyata akan menjadi rumit. Hal-hal yang dapat Anda lakukan sendiri tanpa peralatan khusus tidak akan menghasilkan keuntungan tinggi atau bekerja pada frekuensi yang Anda inginkan. Dengan kata lain, Anda tidak akan mendapatkan banyak keuntungan * produk bandwidth. Jika semudah itu, tabung vakum, maka diikuti oleh transistor tidak akan seperti breakthrus.

Namun, beberapa hal muncul dalam pikiran:

1. Relay, yang merupakan sesuatu yang dapat Anda buat sendiri. Itu hanya memiliki dua negara, tetapi mendapatkan cukup tinggi. Anda bisa mendapatkan output analog melalui dithering, atau PWM. Salah satu caranya adalah dengan mengatur relay ke self-osilasi. Atur kontak sehingga biasanya tertutup, lalu letakkan secara seri dengan koil. Persis seperti inilah bel tua dan bel listrik bekerja. Sekarang Anda punya banyak pulsa di mungkin 10-an Hz. Pada titik ini dibutuhkan sedikit input kontrol untuk mengacaukan sistem ke siklus tugas yang berbeda. Kontrol dapat berupa elektromagnet terpisah yang menarik lengan kontak atau bahkan belitan kedua pada lengan yang sama. Seharusnya dimungkinkan untuk mengatur ini agar membutuhkan daya kontrol yang lebih kecil daripada daya yang dapat diturunkan dari output switch rata-rata, sehingga memberikan keuntungan.

2. Lampu dan fotoresistor yang terkontrol. Karena tegangan dan arus melalui fotoresistor bisa lebih tinggi daripada apa yang menggerakkan cahaya, ini mungkin bisa memberikan penguatan daya. Mungkin hanya bisa dipasang dengan komponen rak agar mendapatkan daya dari AC. Itu tidak curang, karena banyak tabung vakum memiliki masalah yang sama karena daya yang dibutuhkan untuk memanaskan katoda. Mungkin pada titik operasi yang tepat dengan LDR resistansi rendah, Anda dapat mencapai penguatan daya AC. Penguatan tegangan dengan sendirinya harus mudah, bahkan di DC.

   Optocoupler ada yang pasti memiliki penguatan daya, tetapi ini semua menggunakan phototransistors, yang akan curang sesuai dengan kebutuhan Anda.

   Bagian tersulit adalah membuat cahaya Anda sendiri yang memiliki efisiensi yang masuk akal. Mendapatkan bahan untuk CdS light-dependent resistor juga tidak akan mudah, tapi saya pikir mereka harus dibuat sendiri meskipun saya belum pernah mencobanya.

3. Seperti di atas, tetapi gunakan sumber cahaya tetap dan memodulasi sinarnya dengan membelokkannya melalui cermin yang dikontrol secara magnetis atau elektrostatis. Ini mungkin cara termudah untuk membuat amplifier mikrofon Anda. Mikrofon bisa berupa sesuatu yang sederhana seperti selembar aluminium foil yang memantulkan sinar matahari atau sumber cahaya kuat lainnya. Dengan beberapa lensa, harus dimungkinkan untuk mengubahnya menjadi sinar cahaya yang dimodulasi. Mengemudi photoresistor dan sumber tegangan DC tetap mungkin cukup untuk menggerakkan headphone kecil ke tingkat yang dapat didengar.

4. Throttle yang dikendalikan secara magnetis. Mesin bensin mampu menghasilkan daya yang besar, tentunya jauh lebih banyak daripada yang dibutuhkan untuk menggerakkan throttle-nya secara elektrik melalui solenoid. Jika Anda ingin listrik masuk dan keluar listrik, minta mesin menggerakkan generator. Ini pasti dapat memiliki penguatan daya yang signifikan, meskipun bandwidth akan rendah, seperti Hz atau dua yang terbaik.

5. Generator yang dikendalikan medan. Buat generator listrik dengan kumparan medan, bukan magnet permanen. Ini memiliki keuntungan karena mampu menangani sejumlah besar daya input dalam bentuk poros berputar. Dengan segala sesuatunya tepat, dimungkinkan untuk memodulasi daya input besar yang cukup untuk berakhir dengan gain daya bersih dari sinyal kontrol ke output. Mungkin lebih mudah untuk mendapatkan AC dengan mengganggu titik operasi DC. Beberapa pemancar RF awal bekerja pada prinsip ini.

Pada dasarnya mencari apa pun di alam yang menangani jumlah daya yang masuk akal, lalu pikirkan bagaimana aliran daya dapat dimodulasi dengan sinyal kontrol daya yang lebih rendah. Ada banyak hal seperti itu jika Anda perhatikan dengan teliti.

Sudahkah Anda mempertimbangkan dioda atau triode api? Ini adalah setara tabung vakum yang beroperasi di dalam nyala lampu alkohol bukannya dalam ruang hampa. Orang ini telah membangun keduanya, dan situs tersebut memiliki gambar perangkatnya dan deskripsi bahan serta teknik yang digunakannya.

Anda akan membutuhkan sumber DC tegangan tinggi (dia menggunakan 200VDC) dan Anda harus bekerja dengan arus yang sangat rendah - Anda akan memerlukan penguat yang ada (dibangun dengan transistor atau IC biasa) untuk mendengar osilator dan / atau osiloskop dengan impedansi input sangat tinggi untuk melihat / mengukur output.

Diedit:

Ada juga orang ini yang membuat transistor efek medan dari seng oksida. Ada dua pdf di halaman tertaut. Satu menggambarkan pembuatan transistor sederhana, yang lain menjelaskan menggunakan pengembangan lebih lanjut dari transistor untuk membuat osilator.

Hal paling menjijikkan yang ia butuhkan adalah asam asetat (98% murni.)

Saya kira Anda dapat mencoba untuk memperbaiki sesuatu dengan relay induktif, pegas dan rheostat ... tetapi triode dan banyak jenis transistor adalah bagaimana Anda melakukannya.