Наногенерация
Хочу поделиться интересными экспериментами, теперь уже с настоящим нанопотреблением.
Была цель сделать для испытания чувствительных УНЧ компактный, маломощный и автономный генератор НЧ, поскольку стационарный сетевой генератор дает заметные помехи, да и вообще, для испытаний малошумящих УНЧ приходилось в доме искать место с минимальными наводками от сети 50 Гц, этак скоро в поле надо будет эксперименты переносить.
Экспериментальный генератор ЗЧ на транзисторах в барьерном режиме работает при токе потребления 22 нА (наноампера), и, что самое интересное, озвучивает пьезозумер. Правда на частоте 3.5 кГц (у пьезика есть даже несколько резонансных подъемов), но звук довольно отчетливо слышен. Транзисторы КТ3102Е, катушка у меня была, индуктивность примерно 1 ГН, намотана на кольце 3000НМ. К ней добавил несколько витков вторичной обмотки (Ктр примерно 100 получился), и к этой вторичной обмотке подключал зуммер. Пьезоизлучатель я выдрал из сигнализатора движения прямо с его небольшим рупором. Вобщем чувствительность у него фантастическая, гораздо выше высокоомных наушников, но, повторюсь, на частоте 3.5 кГц.
Сделал даже небольшой стенд. Схема - обычный двухтактный барьерный генератор







В этот стенд я встроил "магазин сопротивлений" на 6 МОм, но его оказалось мало, позже смастерил отдельный более высокоомный переменный резистор

Вот такой использовал пьезозуммер:

Добавил ему оперативно импровизированный рупор из баклажки и он зазвучал уверенней



Но позже свернул бумажный



и стенд стал выглядеть совсем уж ретро-футуристично

На стенде пробую разные НЧ трансформаторы для высокоомных наушников

И, как писал выше, изготовил "магазин сопротивлений" 0..60 МОм и "магазин емкостей" 0..100 нФ









для резисторов используется двоичный код, для конденсаторов троичный (оказались тумблеры с тремя положениями), следующий магазин, я подозреваю, будет из кубитов

Стенд можно запустить и в однотактном режиме, если удалить один транзистор из гнезда, запитывать можно как в центр катушки, так и несимметрично, если подключить питание просто к одному из концов катушки (если нет среднего вывода). Генератор лучше всего заводится в симметричном двухтактном режиме, и повторюсь, генерит начиная с 22 нА и даже слушно в зуммер этот нанописк. А есть еще идея попробовать двойной балансный генератор, необходимо добавить будет еще два транзистора p-n-p.
Падение напряжения на транзисторах в таком микротоковом режиме около 300 мВ. Попробовал германиевые транзисторы ГТ115, они завелись при гораздо большем токе - 45 мкА, но на них при этом падало всего 30 мВ.
Вобщем кроме контроля трансформаторов и транзисторов стенд оказался прикольной психофизической установкой для теста слуха и различения тишайших сигналов
В принципе, чуть более громким оказался резонанс 4.5 кГц, но он уж слишком писклявый для уха, а вот на 3.5 кГц можно попробовать сделать наноусилитель. А вообще, пьезоизлучатель надо пощупать конкретно, поытаться измерить при каком напряжении на нем его будет слышно, пока я это напряжение измерить не могу, надо усилитель.

UU7JF пишет: Супер, Виталик! Я и не знал, что такое возможно.
Про работу таких транзисторов с микротоками известно, а вот с нано- читаю впервые. Спасибо!

ur4mck пишет: Дима, я сам удивился. Тут я думаю, большую роль играет качество компонентов - катушка, конденсатор (пробовал разные, не все заводятся одинаково), транзисторы. Я уже успел немного вчера попробовать двойную-балансную схему, так там ток получился 11 нА при котором я начинаю слышать зуммер.
Ну и пьезоуммеры меня удивили тоже, думаю они слышны при подаче на них микровольт, я позже обязательно измерю реальное напряжение, вот бы им еще резонансную частоту поближе к 1 кГц, а так то да - можно говорить о громкоговорящем нанозвуке
Да, и теперь выясняется, что Эдисон зря выключатель изобретал, в этой схеме он мне уже не нужен, генератор работает непрерывно и гармонизирует окружающее пространство на частоте 3.5 кГц, я уже подумываю о его целебных свойствах, хоть гомеопатию академия наук и запретила, но мало ли шо...

Ну и конечно же следующим этапом, я так думаю, будут эксперименты на ВЧ, дух нанорегенератора уже витает в моей лаборатории. Напомню, что барьерный регенератор описан в книжке В.Т.Полякова "Простые АМ приемники", кому интересно, стоит освежить материал в памяти

Оперативно добавил еще два транзистора другой проводимости и схема стала двухбалансной и стала заводиться (по писку зуммера определяю пока) еще при меньшем токе, ну и плюс такой схемы в отсутствии средней точки у катушки, что очень удобно и симметрично







суммарно сопротивление последовательно с источником питания больше 60 МОм, ток при этом около 12 нА и генератор генерит



Мощность, потребляемая от источника питания примерно 15 нВт, тем не менее этого достаточно для раскачки зуммера, чтоб его сигнал достиг порога слышимости уха, впрочем это говорит лишь о высоком совершенстве нашего ушного аппарата

Как там у классика "Слушаю его и не слышу – называю его тишайшим", а тут его еще и слышно ко всему прочему
Это к нам в Феодосию заглянул Федор Конюхов на днях, собирается открыть школу изучения Дао-Дэ-Цзин, и я уже метнулся почитать теорию