TZI/Лекции/ПМ3.1/3.1.200_Акустоэлектрические_преобразования/desc_kalako.md

Акустоэлектрические преобразования.

Акустоэлектрические преобразователи называются преобразователями внешних акустических сигналов в электрические. Акустоэлектрические преобразователи включают в себя различные элементы, детали и устройства, способные генерировать эквивалентные электрические сигналы или изменять их параметры под воздействием давления акустической волны. Активные акустоэлектрические преобразователи характеризуются тем, что в их цепях генерируются электрические сигналы под действием акустической волны. Тогда как для пассивных акустоэлектрических преобразователей одни и те же воздействия акустической волны вызывают только изменения параметров электрических цепей преобразователей, приводя к изменению электрического тока или напряжения.

Давайте рассмотрим физические принципы работы акустоэлектрических преобразователей и физические эффекты, проявляющиеся в этом случае.

Классификация акустоэлектрических преобразователей. Все разнообразие акустоэлектрических преобразователей может быть сгруппировано в ряд классов в соответствии с физическими процессами, которые создают опасные сигналы, и в соответствии с радиоэлектронными элементами, лежащими в их основе:

1) Активные преобразователи:

• электродинамические индуктивные преобразователи(Принцип действия индуктивных преобразователей основан на изменении индуктивности системы под воздействием перемещения);
• электромагнитные индуктивные преобразователи(представляет собой катушку индуктивности, полное сопротивление X которой меняется при взаимном относительном перемещении элементов магнитопровода под влиянием измеряемого параметра);
• пьезоэлектрические преобразователи(Если пьезоэлектрическую пластинку с нанесенными электродами (пьезоэлемент) подвергнуть действию механических напряжений (сжатию, растяжению, сдвигу), то на ее поверхности появятся электрические заряды за счет поляризации). 2) Пассивные преобразователи:
• индуктивные преобразователи;
• магнитострикционные индуктивные преобразователи;
• емкостные преобразователи;
• тензорезистивные преобразователи.

Степень возможной опасности создания акустоэлектрического канала утечки информации зависит от коэффициента преобразования rj акустоэлектрического преобразователя - чем он выше, тем больше мощность (напряжение) Res опасного сигнала, преобразованного в электрический при той же мощности акустического сигнала, т.е.:

Акустический эффект, появление электричества. напряжение на концах разомкнутого проводника (акустоэлектрические) или постоянный ток в замкнутом проводнике (акустоэлектрические. из-за захвата свободных носителей заряда акустической волной, распространяющейся в проводнике, прогнозируется амер. физик Р. Парментер (1953) и впервые открыл амер. физики Г. Вайнрайх и Х. Дж. Уайт (1957). А. Э. вызван переносом части импульса, переносимого волной, на свободные носители заряда за счет акустоэлектронного взаимодействия.

В полупроводниках, помещенных в сильное электрическое поле. поле, коэффициент электронного звукопоглощения зависит от скорости дрейфа vd свободных носителей заряда. При сверхзвуковой скорости дрейфа (vd> vs) коэффициент. аэ меняет знак, и поглощение акустических волн заменяется их усилением. Акустоэлектрический. ток также меняет знак и вычитается из тока проводимости. Следствием этого является изменение наклона вольт-амперной характеристики.