別のもので電流を制御する-トランジスタの自家製代替品？

私はBJTまたはFETがどのように機能するかについては非常に基本的な理解を持っていますが、私はアイデアを思いついたと思います。それらは、1つを除いて、すべての点で素晴​​らしいです。高温のオーブンと恐ろしい化学薬品なしでは、家庭で作ることはできません。古い三極管は、十分な真空が必要な場合を除いて、簡単に作成できます（自宅で作成できるものより優れています）。

トランジスタや三極管の代わりに、弱い電流で強い電流を制御するために使用できる他のコンポーネントはありますか？

私はこれらの方法を考えました-それらは魅了されたがエレクトロニクスの「初心者」段階にかろうじて入った誰かの素朴なアイデアです：

• （タイトなグリッドのような）絶縁された銅線の織りを作り、織りの目を通して他のワイヤーを通します。そのため、織り（コントローラー）の電圧が、通過するワイヤー（制御された）を通過する電子をその三極管でグリッドが機能する方法、またはFETでゲートが機能する方法のような電界

• コンデンサー（制御）のプレートの間にプレート（コントローラー）を配置するので、コントローラープレートに電流を流すと、コンデンサーの容量が少し変更され、リアクタンスが変化します（この考えはあまり考慮していません） 、それがどのように使用されるかについても、それは間違いなく愚かに聞こえるでしょう）

• ワイヤー（制御された）の周りに円筒形のコンデンサー（コントローラー）を配置します。これにより、負の内側のシリンダーがワイヤーの周りに近くなります。うまくいけば、コンデンサを充電すると...ああ待って...コンデンサの外側の正味の電界は0になるはずです...

私はすでにこれらのアイデアが無数に間違っていると思います。いくつかの間違いを指摘していただけませんか？このようにたくさん学びたいと思います。

トランジスタとトライオードは、このタスクに最適で、最も便利で、最も速く、最も効率的です。私はそれをよく知っています、決して否定しません。この問いは「創れないもの、わからない」の精神のもとに問いかけられます。そして、「解決されたすべての問題をどのように解決するかを知ってください。」と、ファインマンはそれを見事に表現しました。

私は主にゲインのある増幅のように制御に興味があります。オン/オフの切り替えだけでは十分ではありません。これを発振器またはRF回路で使用したいと思います。

ある磁気増幅器は。私はそれが構築するのはかなり簡単に見え、そしてかなりうまくいくと思います。

これがマグアンプについての良い本です：マグネティックアンプ、ポールマリ、1960、101ページ、ピートミレットの本当に素晴らしい本のコレクションにあります。この本から：

「基本的に、単純な可飽和リアクトルの原理は2つの部分で説明できます。磁気コアが飽和すると、負荷への電流が増加し、磁気コアが非飽和になると、負荷への電流が減少します。」（p.28）

別の図はこれを示しています：

DC電流（制御回路）を変化させると、コアを飽和状態に駆動したり、飽和状態から脱したりして、出力から入力への伝達特性（AC負荷回路）の勾配を制御します。

基本的な原理はインダクターであるため、AC負荷電流のみを制御できることに注意してください。DCアプリケーションでは、ダイオード整流器と平滑コンデンサを使用して、AC電流を制御し、出力を整流することができます。

初期の軍事技術、アビオニクス、または高電圧伝送での比較的エキゾチックなアプリケーションに加えて、可飽和インダクタが数百万の民生機器で使用された例が少なくとも2つあります。

• スイッチモード電源のポストレギュレーション-実際には、整流後に安定したDC電圧を生成するためにAC電流が制御されるアプリケーション。

• CRTディスプレイ上の画像のその他の点で歪んだ形状（「クッション形状」）を修正するための回路。ここでは、受像管の偏向コイルへのAC電流は、制御された可飽和インダクタによって変更されます。

実際の電力利得を達成することは難しいでしょう。専用の機器なしで自分でできることは、高いゲインを生み出したり、必要な周波数で機能したりすることにはなりません。別の言い方をすれば、ゲイン*帯域幅の積はあまり得られません。それが簡単な真空管で、その後にトランジスタが続くのは、それほどの突破口ではなかっただろう。

ただし、いくつかのことが頭に浮かびます。

1. 自分で作ることができるリレー。状態は2つだけですが、かなり高いゲインです。ディザリングまたはPWMを介してアナログ出力を取得できます。1つの方法は、リレーを自己発振するように設定することです。接点が常閉になるように設置し、コイルと直列に配置してください。これはまさに古いブザーと電気ベルが機能した方法です。これで、おそらく数十Hzのパルスの束が得られました。この時点で、システムを別のデューティサイクルに摂動させるための制御入力はほとんど必要ありません。制御は、接点アームを引っ張る別個の電磁石でも、同じものの2番目の巻線でもかまいません。これは、平均スイッチ出力から得られる電力よりも少ない制御電力を必要とするように設定でき、それによってゲインが提供されます。

2. 制御された光とフォトレジスタ。フォトレジスタを通る電圧と電流は、光を駆動しているものよりも高くなる可能性があるため、これにより電力利得が得られる可能性があります。多分それはACで電力利得を得るために既製の部品でのみセットアップすることができます。カソードを加熱するために必要な電力のために、多くの真空管が同じ問題を抱えているため、それは不正行為ではありません。おそらく、適切な動作ポイントで低抵抗LDRを使用すると、AC電力ゲインを達成できます。DCであっても、電圧ゲイン自体は簡単です。

   パワーゲインが確実にあるオプトカプラーが存在しますが、これらはすべてフォトトランジスターを使用しており、要件に応じて不正行為を行う可能性があります。

   最も難しい部分は、合理的な効率のあるあなた自身の光を作ることです。CdSの光依存抵抗器の材料を入手することも簡単ではありませんが、私は一度も試したことはありませんが、自分で構築することは可能だと思います。

3. 上記と同様ですが、固定光源を使用し、磁気的または静電的に制御されたミラーを介してビームを偏向させることにより、ビームを変調します。これはあなたのマイクアンプを作る最も簡単な方法かもしれません。マイクは、太陽光やその他の強い光源を反射するアルミホイルのシートのような単純なものにすることができます。一部のレンズでは、これを変調された光ビームに変えることができるはずです。フォトレジスタと固定DC電圧源を駆動することで、小さなヘッドフォンを可聴レベルに駆動するのに十分かもしれません。

4. 磁気制御スロットル。ガソリンエンジンは、ソレノイドを介して電気的にスロットルを作動させるために必要なものよりもはるかに多くの大きな出力が可能です。電気を入れたり切ったりしたい場合は、エンジンで発電機を動かしてください。帯域幅は1 Hzか2以下のように狭くなりますが、これは明らかに大きな電力ゲインをもたらす可能性があります。

5. フィールド制御発電機。永久磁石の代わりに界磁コイルで発電機を作る。これには、ターニングシャフトの形で大量の入力パワーを処理できるという利点があります。すべてが適切であれば、制御信号から出力までの正味の電力利得を得るのに十分なほど大きな入力電力を変調することが可能です。DC動作点を摂動させると、ACゲインを取得しやすくなります。一部の初期のRF送信機はこの原理に基づいて機能しました。

基本的に、妥当な量の電力を処理する自然界のあらゆるものを探し、次に、その電力の流れが低電力の制御信号でどのように変調されるかを考えます。よく見るとそういうものがたくさんあります。

フレームダイオードまたはトライオードを検討しましたか？これらは、真空ではなくアルコールランプの炎の中で動作する真空管の同等品です。 この男は両方を構築し、サイトには彼のデバイスの写真と、彼が使用した材料と技術の説明があります。

高電圧DCの電源（彼は200VDCを使用）が必要であり、非常に低い電流で動作する必要があります-発振器および/または出力を表示/測定するための非常に高い入力インピーダンス。

編集：

酸化亜鉛から電界効果トランジスタを作ったこの人もいます。リンク先のページには2つのPDFがあります。1つは単純なトランジスタの作成について説明し、もう1つはこれらのトランジスタをさらに発展させて発振器を作成することについて説明しています。

彼が必要とする最も厄介なものは酢酸（98％の純度）でした。

誘導リレー、ばね、加減抵抗器を使って何かを仕掛けることができると思いますが、三極管と多くの種類のトランジスタがその方法です。