Метод контрольных вопросов по Т. Эйлоарту

Суть метода ответить на вопросы, составленные изобретателем Т. Эйлоартом, применительно к усилителю.

5.1. Перечислить все качества и определения предполагаемого изобретения. Изменить их

Качества усилителя: усиление, стоимость, простое тех обслуживание, источник питания, различные сферы деятельности,

простое тех. обслуживание, не требуется настройка, резервный источник питания, дистанционное управление, различные сферы деятельности. Изменим эти качества, тогда получим: сложное тех. обслуживание, низкий коэффициент усиления, узкая специализация.

5.2 Сформулировать задачи ясно. Попробовать новые формулировки. Определить второстепенные задачи и аналогичные задачи. Выделить главные

Главными задачами лабораторной работы являются: совершенствование усилителя с позиции конструктивного и позиционного построения; совершенствование усилителя с позиции его структурного построения. Также можно рассмотреть усовершенствование других электронных приборов, а потом применить их к усилителю. Для создания уникального усилителя необходимо рассмотреть все элементы электроники, применяемые в таких механизмах выявить их свойства. Выбрать оптимальные варианты, учитывая стоимость, качество, безопасность. Никогда не надо забывать про внешний вид устройства, обычно люди смотрят на лицо прибора, а только потом в сердце.

5.3. Перечислить недостатки имеющихся решений, их основные принципы, новые предложения

Есть только два недостатка таких устройств: при постоянной работе устройств элементы микроэлектроники начинают перегреваться, что приводит выводу их из строя; питание должно быть стабилизировано. Для решения задачи, вводят радиаторы, что увеличивает габариты.

5.4. Набросать фантастические, биологические, экономические, молекулярные и другие аналогии

В каждой конкретной системе передатчики работают на определенном наборе частот в пределах разрешенной полосы. Этот набор частот называется «частотная литера». Всего в разрешенной полосе частот можно при необходимости разместить до 30 неперекрывающихся литер.
Каждая литера состоит из 1024 рабочих частот (каналов связи). Ширина каждого канала связи чрезвычайно мала и составляет около 150 Гц, что примерно в 100 раз меньше, чем полоса типичного современного передатчика. Вследствие этого мощность шумов и помех, приходящаяся на полосу канала связи в системе, тоже в 100 раз меньше, чем в классической системе, что позволяет соответственно увеличить отношение сигнал/шум и помехоустойчивость при приеме. Это один из факторов, позволяющих получить рекордную дальность в системе, несмотря на использование маломощных передатчиков. При работе передатчик постоянно меняет канал связи по определенному псевдослучайному закону, индивидуальному для каждого передатчика. Алгоритмы с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) – это один из основных современных способов увеличения помехозащищенности радиосвязи. Следствие внедрения такого фактора в усилители будет являться молекулярной, электромеханической и в тоже время фантастической аналогией.

5.5. Построить математическую, гидравлическую, электронную, механическую и другие модели (они точнее выражают идею, чем аналогии)

На рисунке 1 и 4 показаны модели усилителей, которые помогают точно выражать идею.

5.6. Попробовать различные виды материалов и энергии: газ, жидкость, твёрдое тело, гель, пену, пасту и др.; тепло, магнитную энергию, свет, силу удара и т. д.; различные длины воли, поверхностные свойства и т. п., переходные состояния – замерзание, конденсация, переход через точку Кюри и т. д.; эффекты Джоуля-Томпсона, Фарадея и др.

Каждый усилитель работает по своему принципу, но материалы, которые используются в элементах не могут выходить за рамки технологии их производства.

5.7. Установить варианты, зависимости, возможные связи, логические совпадения

Чтобы начинать собирать усилитель нужно определиться, что именно ты хочешь, чтобы оно делало: обладало камерой, включало в себя записывающее устройство, использовалось с сигнализацией, передавало сигнал владельцу, окружающим или охранным службам, работало как громкоговоритель. От различных вариантов схем, параметров зависят различные области использования этого устройства.

5.8 – 5.9 Узнать мнение некоторых совершенно неосведомленных в данном деле людей. Устроить сумбурное групповое обсуждение, выслушивая все и каждую идею без критики.

Усилитель должен качественно усиливать сигнал, не создавать помех, прост в конструкции и регулировке, элемент усилитель должен отвечать современным требованиям, усилитель должен быть как можно компактнее, от хорошей продукции зависит спрос на товар.

5.10 Попробовать «национальные» решения: хитрое шотландское, всеобъемлющее немецкое, расточительное американское, сложное китайское и т. д.

В некоторых странах для экономии времени и ресурсов усилитель делают не качественными (Китай), в каких то наоборот более современная технология, микроэлектроника.

5.11. Спать с проблемой, идти на работу, гулять, принимать душ, ехать, пить, играть в тетрис – все с ней.

Для изобретения новой модели усилителя может только специалист этого направления.

5.12 Бродить среди стимулирующей обстановки (свалка лома, технические музеи, магазины дешевых вещей), пробегать журналы, комиксы

Для возникновения новых идей не помешает заглянуть в технические журналы и посещать выставки.

5.13 Набросать таблицу цен, величин, перемещений, типов материалов и т. д. разных решений проблемы или её частей, искать проблемы в решениях или новые комбинации

Для определения цен возьмём, к примеру, самое распространенное сабвуфер:

В 2007 году состоялась долгожданная премьера усилителя HS100.2. Для комплектации усилителя используются только высококачественные детали японского производства. В фильтрах усилителя используются прецизионные переменные резисторы. КНИ при номинальной мощности не превышает 0,08%, а соотношение сигнал/шум более 100 дБ. Усилитель оснащен защитой по постоянному току, по температуре, по короткому замыканию и по напряжению питания. Встроенные кроссоверы работают в трёх режимах. Усилитель оборудован однополосным басовым эквалайзером и регулятором фазы

Цена: $150

По стоимости это минимальная цена. Если подбирать более примитивные комплектующие, то и качество будет снижаться.

5.14 Определить идеальное решение, разрабатывать возможные

Также можно разработать другие усилители, на основе более надежных элементах, наиболее простых схемных решениях.

5.15 Видоизменить решение проблемы с точки зрения времени (скорее или медленнее), размеров, вязкости и т. п.

Усилители как правило уже выпускаются с определенным параметрами, но можно и сделать для себя.

5.16 В воображении залезть внутрь механизма

Следует учесть, что создание усилителя невозможно, без досконального изучения всех механизмов приводящих его в действие, представить их возможности и из чего они изготавливаются.

5.17 Определить альтернативные проблемы и системы, которые изымают определенное звено из цепи и, таким образом, создают нечто совершенное иное, уводя в сторону от нужного решения

Для более понятного создания устройства необходимо мысленно или экспериментально удалять по элементу из схемы, что позволяет выявить различные варианты неполадок, а также существует возможность открыть что-то новое, уникальное в своём роде.

5.18 Чья это проблема? Почему его?

Для предоставления слушателям более разнообразной мелодии и в разных тональностях, громкости, и за счет развития технологий, развивалось и сама электроника.

5.19 Кто придумал это первый? История вопроса. Какие ложные толкования этой проблемы имели место?

Первыми создателями усилителей, были в то же время первыми создателями телевизора, радио, магнитофонов.

5.20 Кто ещё решил эту проблему? Чего он добился?

Постоянно идет развитие направления схемотехники, и с развитием наноэлектроники, возможно и электроника усилителей тоже будет изменяться.

5.21 Определить общепринятые граничные условия и причины их установления

Условия к применению усилителей необходимо защищать от попадания влаги внутрь устройства, не желательно устанавливать на металлоконструкции, не использовать рядом с устройством другие электроприборы, это вызывает помехи. При нарушении выше принятых условий может привести к перегреву элементов, конечного результата усиления.

Вывод

Закрепил теоретический курс по дисциплине «Основы научного и технического творчества» и приобрел первые навыки, формулирования, разработки примеров решения и нахождение вариантов практической реализации творческих задач в области промышленного проектирования радиоаппаратуры. Освоил методику, с помощью которой можно разрабатывать конструкторские решения различных изделий РЭС.

Список литературы

1. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества:Учеб. пособие для студентов втузов – Москва, Машиностроение, 1988г, 368с

2. Чус А.В., Данченко В.Н. Основы технического творчества-М,Академия,2008.

3. Белый И.В., Власов К.П., Клепиков В.Б. Основы научных исследований и технического творчества -Xарьков: Выща шк. Изд-во при Харьк. ун-т