|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Domowy kabel audio wysokiej jakości bez efektu skóry. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Głośniki W tym artykule chciałbym zwrócić uwagę audiofilów na efekt, który wielu ostatnio nazywa tranzystorem, niektórzy od dawna z nim walczą w technologii HF i mikrofalowej, niektórzy w trakcie walki z nim produkują interkonekty i kable głośnikowe kosztujący nawet kilka tysięcy dolarów. Niektórzy próbują przedstawić ten efekt jako nic innego jak tylko… audiofilskie halucynacje! Poniżej opowiem, jak w kilka wieczorów w domu, ze złomu, można zrobić doskonały (tj. Absolutnie neutralny w szerokim zakresie częstotliwości) kabel audio, który nie odbiega jakością od najlepszych światowych standardów. Ale najpierw, żeby wszystko się ułożyło, powiem tak: cały sprzęt audio i radiowy wysokiej częstotliwości jest nieprawidłowo zaprojektowany! Poniżej znajdują się Twoje prawdopodobne pytania. Od dawna to podejrzewaliśmy, nawet bez Was. No cóż, o co tu chodzi? Wiadomo, że gdy prąd przemienny przepływa przez warstwę przewodzącą przewodnika lub półprzewodnika, następuje tzw. efekt powierzchniowy (efekt naskórkowości). W tym przypadku większość poruszających się ładunków elektrycznych w wyniku indukcji elektromagnetycznej znajduje się w pobliżu powierzchni warstwy przewodzącej. Negatywny wpływ efektu naskórkowości objawia się tym, że duża środkowa część warstwy przewodzącej nie bierze udziału w przenoszeniu ładunków elektrycznych, co powoduje zwiększoną odporność przewodnika na prąd elektryczny. Ponadto efekt naskórkowości w metalowych drutach i płytkach kondensatorów prowadzi do powolnej redystrybucji ruchomych elektronów ze środka na powierzchnię, co skutkuje niepożądanymi efektami kierunkowości i docierania kabli, a także zwiększa się efekt pamięci w kondensatorach. Negatywny wpływ efektu naskórkowania na kable i przewody dodatkowo pogłębia fakt, że związki chemiczne metalu warstwy przewodzącej z tlenem i azotem z powietrza, powstałe na powierzchni drutu w wyniku korozji, mają właściwości dielektryczne i właściwości półprzewodników, co z kolei przyczynia się do wzrostu strat i zniekształceń. Stopień manifestacji efektu skórnego zależy od częstotliwości prądu. Dokładniej, na chwilowej częstotliwości prądu. Wraz ze wzrostem częstotliwości zmniejsza się grubość warstwy powierzchniowej, przez którą przepływa prąd. W przypadku sygnału szerokopasmowego, gdzie częstotliwość chwilowa jest trudna do opisania, efekt naskórkowania powoduje całkowity bałagan w rozmieszczeniu ruchomych elektronów wzdłuż przekroju przewodnika. Konsekwencją tego jest nieliniowość, intermodulacja i zniekształcenie fazowo-częstotliwościowe szerokopasmowego sygnału elektrycznego przechodzącego przez przewodnik lub półprzewodnik. W konsumenckim i profesjonalnym sprzęcie audio efekt naskórkowości podczas łączenia interkonektów i przewodów akustycznych prowadzi do słyszalnych zniekształceń sygnałów, które pogarszają jakość odtwarzania dźwięku. W radiowym sprzęcie odbiorczym skutkiem efektu naskórkowości (na przykład w kablu łączącym antenę z wejściem odbiornika radiowego) z powodu zniekształceń intermodulacyjnych generowanego przez niego sygnału szerokopasmowego są zmniejszona selektywność, zmniejszony stosunek sygnału do szumu współczynnik i zmniejszona rzeczywista czułość. Wiadomo, że gdy prąd przemienny przepływa przez przewodnik, główna (użyteczna) fala elektromagnetyczna rozchodzi się wzdłuż przewodnika w linii prostej między punktami o różnych potencjałach. W wyniku efektu naskórkowości oprócz fali użytecznej pojawia się niepożądana pasożytnicza fala elektromagnetyczna, skierowana od centralnej osi elementu przewodzącego do jego powierzchni, prostopadle do kierunku fali użytecznej, powodując zniekształcenia fazowe przesyłanego sygnału. W cyfrowych urządzeniach impulsowych, na przykład komputerach, ze względu na efekt naskórkowania w miedzianych przewodnikach płytek drukowanych i złączy, kształt krótkich impulsów jest zniekształcony, co prowadzi do błędów synchronizacji i błędów rejestracji impulsów. Jest to główna przeszkoda w zwiększaniu taktowania zegarów na płytach głównych i złączach komputerów. Przy bardzo wysokich częstotliwościach efekt naskórkowości gwałtownie zmniejsza współczynnik jakości elementów reaktywnych - kondensatorów i cewek indukcyjnych. W rezultacie przy częstotliwościach powyżej 1 GHz efekt naskórkowości jest głównym czynnikiem ograniczającym miniaturyzację produktów radioelektronicznych, takich jak mikroukłady. To właśnie efekt naskórkowości odpowiada za tzw. efekt dźwiękowy tranzystora. W tranzystorach pole przekroju poprzecznego kryształu jest znacznie mniejsze niż pole przekroju chmury elektronów, podobnie jak obszary katody i anody w lampie. Dodatkowo pola stykowe na powierzchni kryształu tranzystora połączone są cienkimi drutami (wie to każdy, kto kiedykolwiek widział tranzystor bez obudowy), w których efekt naskórkowości żyje bardzo swobodnie. Co można zrobić, aby zwalczyć to zjawisko? Mogę polecić niedrogi i skuteczny sposób na zneutralizowanie efektu skóry. Polega ona na tym, że materiał zdecydowanej większości elementów przewodników (miedź, srebro, aluminium, mosiądz) i półprzewodników (krzem, german) ma współczynnik względnej przenikalności magnetycznej m od 0,9999 do 1,0001, czyli około jedności. Powierzchnia elementu przewodzącego 1 pokryta jest powłoką paramagnetyczną 2 (patrz rys.), a powłoka nie musi ściśle przylegać, możliwa jest niewielka szczelina. Powłoka wykonana jest w postaci jednej lub kilku warstw stałego materiału paramagnetycznego o masie większej niż 1 dielektryk (magnetodielektryk), który na poziomie makro posiada względną przenikalność magnetyczną m kilkakrotnie większą niż przepuszczalność elementu przewodzącego prąd , niską przewodność elektryczną, a także niskie straty na skutek odwrócenia magnesowania (pętla histerezy). Na ryc. dla przejrzystości pokazane są dwie warstwy powłoki: warstwa 3 i warstwa 4. Osłona musi być zamocowana względem elementu przewodzącego na jego powierzchni; w przypadku szczeliny jej szerokość nie powinna przekraczać połowy długości fali prądu przemiennego w elemencie przewodzącym. A co to daje?
Prąd przemienny płynący w elemencie przewodzącym 1 prostopadle do płaszczyzny wzoru wytwarza niepożądane poprzeczne pole elektromagnetyczne efektu naskórkowości wewnątrz warstwy przewodzącej elementu 1. Linie siły 6 tego pola działają na elementarne poruszające się ładunki 5 wewnątrz elementu przewodzącego 1 i są skierowane od środka warstwy przewodzącej na jej powierzchnię. Jednocześnie główny (użyteczny) prąd sygnału przemiennego przepływający przez element przewodzący 1 wytwarza w warstwach 3 i 4 powłoki paramagnetycznej 2 przeciwne pole magnetyczne, którego linie siły 7 są skierowane od powierzchni przewodzącego element 1 do jego środka, a także wpływają na elementarne ładunki ruchome 5 wewnątrz przewodnika 1. Natężenie obu pól wzrasta wraz ze wzrostem prądu i częstotliwością. W ten sposób uzyskuje się kompensację działania pasożytniczego pola poprzecznego i równomierny rozkład prądu elektrycznego w całym przekroju warstwy przewodzącej. W przypadku większości elementów przewodzących niskoprądowych, aby uzyskać pozytywny efekt, powłoka paramagnetyczna może być wykonana z materiału o względnej przenikalności magnetycznej od 1,5 do 20 i grubości kilkudziesięciu mikronów lub większej. W przypadku elementów przewodzących prąd o małych przekrojach przewodów, a także urządzeń o niskiej częstotliwości, powłoka może mieć podobną grubość o wartości m od 1,5 do 50, jeżeli materiał powłoki ma wartość m większą od 50, a długość elementu przewodzącego jest znaczna (kilka metrów), wówczas wraz z pasożytniczą falą poprzeczną, fala użyteczna również zostanie stłumiona, wzrośnie indukcyjność własna kabla i straty w samej powłoce, a przechodzący sygnał otrzyma przesunięcia fazowe. Dla jasności zasadę, na której opiera się ta metoda zwalczania efektu skóry, można porównać z magnetycznym lub elektromagnetycznym ogniskowaniem wiązki elektronów w lampie katodowej, na przykład kineskopie telewizyjnym. W kineskopie przepływ elektronów przemieszcza się z przyspieszeniem w próżni pod wpływem wysokiego napięcia anodowego od katody do anody (ekranu). W tym przypadku, na skutek wzajemnie odpychającego się działania, wiązka elektronów padająca na ekran tworzy rozmytą plamę. Dlatego konieczne jest wymuszone ogniskowanie wiązki, do czego wykorzystuje się cewki wytwarzające wokół wiązki elektronów pierścieniowe pole elektromagnetyczne. W ten sposób osiąga się skupienie i konwergencję. Sugeruję użycie mieszaniny dielektryka (na przykład lakieru, żywicy lub polichlorku winylu) z proszkiem elektrycznie przewodzącego, magnetycznie miękkiego materiału (na przykład zmielonego permalloju lub tlenku) na powłokę paramagnetyczną. Stosunek objętości dielektryka i materiału magnetycznego dobiera się tak, aby przewodność elektryczna ich mieszaniny była pomijalna w porównaniu z przewodnością elektryczną elementu przewodzącego. Sugeruję również zastosowanie mieszaniny polimeru dielektrycznego z proszkami substancji takich jak dwutlenek chromu CrO2, tlenek żelaza gamma Fe2O3, tlenek żelaza gamma kobalt CoFe2O3. Te materiały magnetyczne mają względną przenikalność magnetyczną od 1,5 do 2,0 i mają krótki czas odwrócenia namagnesowania. Są produkowane przez przemysł na taśmy audio i wideo, ich koszt jest niski, chociaż w silnym polu magnetycznym materiały te mają stosunkowo dużą siłę koercyjną, w większości elementów radioelektronicznych przepływający przez nie prąd nie jest na tyle duży, aby objawiać się właściwości magnetyczne tych materiałów. Dlatego w tym przypadku straty histerezy w powłoce są niewielkie, co pozwala na osiągnięcie pozytywnego efektu. Do produkcji elastycznego, wysokiej jakości (audiofilskiego, jak to się obecnie modnie mówi) nieekranowanego kabla interkonektowego lub głośnikowego (autor zastosował konwencjonalną taśmę wideo z dwutlenkiem chromu o szerokości 12,7 mm na bazie lavsan). uenta jest nawinięta z zakładką 6 - 10 warstw na głównym metalowym (miedzianym lub srebrnym) rdzeniu przewodzącym. W wyniku takiej operacji nieliniowe zniekształcenia wprowadzane przez kabel ulegają znacznej redukcji, a górna częstotliwość transmisji kabla wzrasta od 30 MHz do 120 – 250 MHz i więcej, w zależności od grubości drutu. Kabel w tym przypadku wykonano w formie trzech plecionych przewodników (podobnie jak robi to Kimber Cable). Oprócz produkcji kabli opisaną metodę zwalczania efektu naskórkowania można zastosować na poziomie przemysłowym w odniesieniu do elementów przewodzących dowolnego kształtu i rodzaju, wykonanych z przewodników, nadprzewodników i półprzewodników o względnym wskaźniku przenikalności magnetycznej około jednego , przeznaczone do przesyłania prądu i prądu sterującego w szerokim zakresie mocy i częstotliwości. Zastrzegany sposób może być stosowany na przykład do produkcji kabli komunikacyjnych, przewodów montażowych i łączących, tranzystorów, diod, układów scalonych, urządzeń stykowych, złączy, rezystorów, kondensatorów elektrycznych i cewek indukcyjnych wysokiej częstotliwości. A co uzyskamy w wyniku zastosowania proponowanej przez Ciebie metody? Cieszmy się słuchaniem muzyki. Autor: Sergey Podolyak, Winnica, klasa A; Publikacja: audio.ru/class_a/home.php
Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024 Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza
04.05.2024 Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe
03.05.2024
▪ mikroskopijny pierścionek z brylantem ▪ Słuchawki przewidujące zamiary ▪ Oczekiwany boom na mikrohybrydy do 2017 r. ▪ Bezzałogowy pojazd obliczy lekkomyślnych kierowców ▪ Ujawnił sekret splątanych słuchawek
▪ sekcja witryny Komunikacja mobilna. Wybór artykułów ▪ artykuł Mamo, chcę do domu! Popularne wyrażenie ▪ Artykuł Dereza jest brodaty. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Wizytówka na podczerwień. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł W której ręce jest moneta? Sekret ostrości. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony