Простой светодиодный индикатор усилителя отрицательного сопротивления: 4 ступени

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Доброго времени суток всем! Сегодня мало говорят о пассивных компонентах с отрицательным сопротивлением, в основном потому, что они использовались в основном в старые времена с ранними технологиями радар-детекторов. «Туннельный диод» оказался интересным в тот день, поскольку их можно было также использовать в качестве генераторов и усилителей.. И отлично работал на микроволновых диапазонах. Но затем полупроводники и транзисторы быстро взяли верх.

Но отрицательное сопротивление по-прежнему остается довольно интересным эффектом для изучения и экспериментов. (Ходят слухи. Что устройства с отрицательным сопротивлением могут даже иметь аномалии, связанные с законом Ома.) Они могут усиливать часть цикла отрицательного переменного тока, где отрицательное сопротивление имеет место в этом повторяющемся цикле. Но в случае диода требуется какое-то напряжение смещения постоянного тока для работы в качестве усилителя переменного тока. Это совсем не обязательно должно быть очень много!

Так где же найти отрицательное сопротивление?

-Трубки для цветения

-Неоновые лампы

-Туннельные и микроволновые / радарные дидоны

-Дидоны из оксида меди для усов для кошек в домашних условиях

-Высоковольтный искровой разрядник (Тесла использовал отрицательное сопротивление своего искрового промежутка, чтобы он мог усиливать переменные токи, генерируемые и получаемые от его беспроводной сети на расстоянии, учитывая, что у него было отличное заземление).

Как вы знаете, все вышеперечисленное имеет несколько или более интересных схем генераторов и усилителей, если вы хотите их найти. Например, в случае колебаний, обычно называемых «осциллятором релаксации», из-за свойств отрицательного сопротивления цепи.

Итак, сегодня я собираюсь показать вам, как построить самый простой и безопасный усилитель сопротивления низкого напряжения Words, который может усиливать переменный ток с помощью наполовину заряженной 1,5-вольтовой батареи (смещение постоянного тока) и зажигать светодиод! Звучит круто, правда! Итак, начнем.

Список деталей

1. Два или более одинаковых светодиода.

2. 1 или более диодов (желательно типа Ge)

3. Батарея 1,5 В

4. Два или более соединительных кабеля с зажимом-перемычкой.

5. Радио FRS или подобное (для обеспечения ближайшего источника маломощного радиочастотного сигнала, также известного как форма переменного тока)

Шаг 1. Готовим светодиод

Создаем простой диод с отрицательным сопротивлением

Первое, что нам нужно сделать, это слегка поджарить светодиод, пока его свет не начнет менять цвет, становясь темнее и тонированным, но не полностью готовым и не выгорающим. Это займет всего пару секунд. Я считаю, что лучше всего работает с аккумулятором на 6 вольт. Я подключаю аккумуляторную батарею к светодиодной лампе примерно на 5 секунд, наблюдая за изменением цвета, затем быстро отключаю, чтобы светодиод полностью не перегорел и не погас. Чтобы все исправить, может потребоваться несколько попыток, поэтому неплохо иметь под рукой запасные светодиоды. Этот желтый светодиод становится темно-оранжевым через несколько секунд после подачи напряжения 6 вольт !!

Поздравляем, мы только что создали наше устройство отрицательного сопротивления

Шаг 2: Собираем все вместе

Легкая часть!

Возьмите частично приготовленный светодиод и соедините длинную сторону анода со стороной катодной «линии» обычного диода вместе с помощью зажимов для проводов. Затем соедините два оставшихся концевых контакта вместе с другим зажимом для проводов (свободная длина вместо того, чтобы просто соединять два диода вместе, длина провода между двумя диодами действует как своего рода грубая рамочная антенна). + сторону батареи к положительной стороне цепи (более длинный вывод светодиода) и проделайте то же самое с отрицательной стороной на противоположном конце. Вы заметите, что у вас недостаточно энергии для включения светодиода. Это нормально. Батарея постоянного тока будет нашим источником питания постоянного тока смещения усилителя.

Шаг 3: Тестирование схемы

Давайте сравним

Опытные пользователи могут пропустить эту часть. Если у вас есть обычный светодиод и вы никогда не играли с простыми схемами радиочастотных диодных детекторов. Могу я порекомендовать вам сделать дополнительный шаг, чтобы сначала поэкспериментировать с этим. Просто подключите в схему штатный светодиод вместо приготовленного. Разместите антенну FRS на расстоянии 1 дюйма от светодиода. Нажмите кнопку передачи, и вы увидите, что светодиод слабо загорится. Это связано с тем, что светодиоды также являются диодами, и эта единственная диодная схема действует как грубый источник питания переменного тока в постоянный (схема выпрямителя), запитываемый ближайшим RF в виде формы переменного тока, обеспечиваемой радиостанцией FRS или другим близлежащим передатчиком. Прохладный!

Теперь запустите схему, как задумано, с готовым светодиодом, и вы заметите гораздо большую яркость! Как он ведет себя как усилитель переменного тока. читайте ниже.

Теперь обкатываю схему.

Убедитесь, что все подключено так же просто, как эта схема. Соединения могут ослабнуть. Теперь нажмите кнопку разговора на радиостанции FRS или аналогичном передатчике (6-дюймовые соединительные провода действуют как хорошая резонансная антенна на частотах УВЧ). Вы заметите, что приготовленный вами светодиодный индикатор светится красиво и ярко с нормальным цветом и вы можете отодвинуть радио на несколько дюймов, прежде чем оно погаснет, когда загорится и начнет усиливаться! То есть светодиод действует как диодный усилитель с отрицательным сопротивлением и выполняет работу по усилению сигналов RF / AC с помощью небольшого источника смещения постоянного тока и заставляет собственный светодиод излучать яркий свет в качестве побочного эффекта. Прохладный!

Шаг 4. Эксперименты, которые стоит попробовать

Некоторые интересные эксперименты для рассмотрения

Попробуйте отрегулировать и изменить низковольтное смещение постоянного тока, чтобы найти "оптимальное" место, где усиление переменного тока (яркость светодиода) является наилучшим. Возможно переменный резистор.

Попробуйте заменить батарею конденсатором малой емкости. Тогда схема частично становится источником питания постоянного тока при условии, что поблизости есть ВЧ / переменный ток, чтобы запитать ее. Я имею в виду, что вы можете использовать свойства выпрямления схемы и постоянный ток, хранящийся в конденсаторе, в качестве источника смещения постоянного тока, и при этом получить очень красивый яркий светодиод, вообще не нуждаясь в 1,5-вольтовой батарее смещения постоянного тока !! Нет, не за единицу. Простите, но все равно очень интересный материал!

И еще много экспериментов с отрицательным сопротивлением? Обычно такие эксперименты требуют гораздо более высоких напряжений, чтобы управлять неоновыми лампами, искровыми разрядниками и т. Д., И могут быть опасными и устрашающими. Это отличный вводный способ войти в это, не получая травм и не узнавая об отрицательном сопротивлении и / или RF.

Все еще не уверены?

Пища для размышлений. Лампы флуоресценции нуждаются в балласте, то есть индукционной катушке, действующей как ограничивающий ток фильтр, чтобы противостоять эффектам отрицательного сопротивления внутри трубки. Для активации лампы требуется больше энергии, чем для того, чтобы она оставалась яркой. Без защитного балласта. Отрицательное сопротивление приведет к тому, что токи переменного тока внутри усилится до точки, что приведет к повреждению трубки. Даже внезапные колебания входного напряжения могут мгновенно вывести из строя трубку флуоресценции. Следуя этой логике, давайте еще немного поэкспериментируем с нашим модифицированным светодиодом.

Поднесите радиоантенну на расстояние примерно 2,5 см от светодиода. поверните и продолжайте нажимать кнопку Talk TX, через пару секунд. Светодиод ярко светится. Медленно, пока вы все еще удерживаете кнопку TX. Отнесите радио еще на несколько дюймов. Возможно, 6 дюймов. Вы заметите, что светодиод остается очень ярким и может удерживать эту яркость на небольшом расстоянии от источника радиочастоты, не погасая. Поскольку затем мы быстро наблюдаем отрицательные усилительные свойства светодиода, ему требуется гораздо меньше энергии, чтобы оставаться включенным, тогда он должен активироваться. (Действуя очень похоже на флорентийскую трубку)

Попробуйте снова. Повторите эти действия с обычным светодиодом, и вы заметите, что эффект значительно уменьшился или совсем не заметен! (Ваши светодиоды всегда могут реагировать и мигать рядом с RF без каких-либо изменений, таких как превращение его в отрицательный резистор, как я описываю в этой статье.) Усилительные свойства устройства с отрицательным сопротивлением - вот что действительно интересно!