LED amplificatore a resistenza negativa semplice: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Buona giornata a tutti! Oggi si parla poco di componenti passivi a resistenza negativa, principalmente perché usati principalmente ai vecchi tempi con le prime tecnologie di rilevamento radar, "Tunnel Diode" si è rivelato interessante al giorno d'oggi in quanto potrebbero essere usati anche come oscillatori e amplificatori. E ha funzionato perfettamente sulle bande a microonde. Ma poi semiconduttori e transistor hanno preso rapidamente il sopravvento.

Ma la resistenza negativa è ancora un effetto piuttosto interessante da studiare e sperimentare. (Si dice che i dispositivi a resistenza negativa possano persino avere anomalie relative alla legge degli ohm.) Può amplificare parte del ciclo di corrente CA negativa in cui si verifica una resistenza negativa all'interno di questo ciclo ripetitivo. Ma nel caso di un diodo, ha bisogno di una sorta di tensione di polarizzazione CC per funzionare come amplificatore CA. Non deve essere affatto molto!

Quindi dove puoi trovare resistenza negativa?

-Tubi fluorescenti

-Luci al neon

-Tunnel e Microonde/Radar Didoes

-Baffi per gatti fatti in casa Didoes all'ossido di rame

-High Voltage Spark Gap (Tesla ha approfittato della resistenza negativa del suo spinterometro in modo da poter amplificare le correnti CA generate e ricevute dal suo wireless a distanza, dato che aveva un'ottima connessione a terra.)

Come sai, tutti i suddetti hanno diversi o più circuiti di oscillatori e amplificatori interessanti se vuoi cercarli. Ad esempio, nel caso dell'oscillazione, solitamente chiamato "Oscillatore di rilassamento" a causa delle proprietà di resistenza negativa del circuito.

Quindi oggi ti mostrerò come costruire l'amplificatore di resistenza a bassa tensione più semplice e sicuro di Words che può amplificare la corrente alternata con l'aiuto di una batteria da 1,5 volt mezza carica (bias CC) e accendere un LED! Sembra fantastico, giusto! Quindi qui va.

Elenco delle parti

1. Due o più LED identici

2. 1 o più diodi (preferibilmente tipo Ge)

3. Batteria da 1,5 Volt

4. Due o più cavi di collegamento jumper a clip

5. Radio FRS o simile (per fornire una fonte vicina di RF a bassa potenza nota anche come una forma di CA)

Passaggio 1: cottura di un LED

Costruire il nostro semplice diodo a resistenza negativa

La prima cosa che dobbiamo fare è cuocere leggermente un LED fino a quando la sua luce inizia a cambiare colore diventando più scura e colorata ma non completamente cotta e bruciata. Questo richiede solo un paio di secondi. Trovo che funzioni meglio con una batteria da 6 volt. Collego il pacco batteria alla luce LED per circa 5 secondi mentre osservo il cambiamento di colore, quindi disconnetto rapidamente per non lasciare che il LED si bruci completamente e si affievolisca. Potrebbero essere necessari alcuni tentativi per farlo bene, quindi è una buona idea avere alcuni LED di riserva a portata di mano. Questo LED giallo diventa arancione scuro dopo pochi secondi di 6 volt!!

Congratulazioni, abbiamo appena costruito il nostro dispositivo a resistenza negativa

Passaggio 2: metterlo insieme

La parte facile!

Prendi il tuo LED parzialmente cotto e collega il lato lungo dell'anodo al lato "linea" del catodo di un diodo normale e insieme con l'aiuto dei fermagli. Quindi collegare i due contatti delle estremità rimanenti insieme con un'altra clip di filo (la lunghezza libera invece di collegare semplicemente i due diodi insieme, la lunghezza del filo tra i due diodi agisce come una sorta di antenna ad anello grezza) Ora prendi la tua batteria da 1,5 volt e collega il + lato della batteria al lato positivo del circuito (il pin LED più lungo) e fare lo stesso con il lato negativo all'estremità opposta. Noterai che non hai abbastanza potenza per accendere la luce LED. E 'normale. La batteria CC sarà la nostra fonte di alimentazione di polarizzazione CC dell'amplificatore.

Passaggio 3: test del circuito

Confrontiamo

Gli utenti esperti possono saltare questa parte. Se hai un LED normale e non hai mai giocato con semplici circuiti di rilevamento di diodi RF. Posso consigliarti di fare il passo in più per sperimentarlo prima. Basta collegare al circuito un normale LED al posto di quello cotto. Posiziona la tua antenna FRS a 1 pollice di distanza dal LED. Premi il pulsante di trasmissione e vedrai il LED accendersi debolmente. Questo perché anche i LED sono diodi e questo unico circuito a diodi agisce come un grezzo alimentatore da CA a CC (circuito raddrizzatore) alimentato dalla vicina RF come una forma di CA fornita dalla radio FRS o da un altro trasmettitore vicino. Freddo!

Ora esegui il circuito come previsto con il LED cotto e noterai molta più luminosità! Come si comporta come un amplificatore AC. leggi sotto.

Ora in esecuzione il circuito.

Assicurati che tutto sia collegato in modo semplice come un circuito. I collegamenti potrebbero allentarsi. Ora premi il pulsante di conversazione della tua radio FRS o di un trasmettitore simile (i cavi di collegamento da 6 pollici *dai o prendi* fungono da buona antenna risonante alle frequenze UHF) Noterai che il tuo LED cotto si illumina in modo piacevole e luminoso al colore normale e puoi allontanare la radio di qualche centimetro prima che si spenga una volta accesa e inizi ad amplificare! Questo è il LED che agisce come un amplificatore a diodo a resistenza negativa e fa il lavoro amplificando i segnali RF/AC con l'aiuto di una piccola alimentazione di polarizzazione CC e facendo sì che il proprio LED emetta una luce brillante come effetto collaterale. Freddo!

Passaggio 4: esperimenti da provare

Alcuni esperimenti interessanti da considerare

Prova a regolare e variare la polarizzazione CC a bassa tensione per trovare il punto "dolce" in cui l'amplificazione CA (luminosità del LED) è al suo meglio. Forse un resistore variabile.

Prova a sostituire la batteria con un piccolo condensatore. Quindi il circuito diventa in parte un alimentatore CC a condizione che ci sia vicino RF/AC per energizzarlo. Quello che sto ottenendo è che potresti essere in grado di utilizzare le proprietà di rettifica del circuito e la CC immagazzinata nel condensatore come fonte di polarizzazione CC e ottenere comunque un bel LED luminoso senza effettivamente aver bisogno della batteria di polarizzazione CC da 1,5 Volt !! No non è finita l'unità mi dispiace ma comunque roba molto interessante!

E molti altri esperimenti di resistenza negativa? Di solito questi tipi di esperimenti richiedono tensioni molto più elevate per pilotare neon e spinterometro ecc. e possono essere pericolosi e intimidatori. Questo è un ottimo modo introduttivo per entrarci senza farsi male e conoscere la resistenza negativa e/o la RF.

Non sei ancora convinto?

Cibo per la mente. I tubi a fluorescenza necessitano di un ballast, ovvero una bobina di induzione che funge da filtro limitatore di corrente per contrastare gli effetti della resistenza negativa all'interno del tubo. Ci vuole più potenza per attivare il tubo, quindi è necessaria per mantenerlo luminoso. Senza zavorra di protezione. La resistenza negativa farebbe sì che le correnti AC all'interno si amplificassero a tal punto da danneggiare il tubo. Anche improvvise fluttuazioni della tensione di ingresso potrebbero distruggere istantaneamente il tubo a fluorescenza. Con quella logica sperimentiamo ancora un po' con il nostro LED modificato.

Porta la tua antenna radio a circa un pollice dal tuo LED. girare e continuare a premere il pulsante di conversazione TX, dopo un momento o due. Il LED si illumina intensamente, lentamente mentre tieni ancora premuto il pulsante TX, porta la tua radio a qualche centimetro di distanza. Forse 6 pollici. Noterai che il LED rimane molto luminoso e può mantenere questa luminosità a breve distanza dalla sorgente RF senza spegnersi. Poiché stiamo quindi osservando le proprietà dell'amplificatore negativo del LED che si accende rapidamente, ha bisogno di molta meno energia per rimanere acceso, quindi deve attivarsi. (Si comporta in modo molto simile a un tubo di Firenze)

Riprova. Ripeti con un normale LED e noterai che l'effetto è notevolmente diminuito o non si nota affatto! (I tuoi LED possono sempre reagire e sfarfallare vicino a RF senza alcuna modifica come trasformarlo in un resistore negativo come descrivo in questo articolo.) Le proprietà di amplificazione di un dispositivo a resistenza negativa sono ciò che è veramente interessante!