Ihr Eindruck ist korrekt .

Wechselstrom wechselt sehr oft die Polarität. Die meisten Halbleiterbauelemente wurden unter Berücksichtigung ganz bestimmter Polaritätsbedingungen entwickelt. Wenn man die Polarität zwischen zwei Eingängen an vielen verschiedenen Komponenten umkehren würde, würde magischer Rauch austreten.

Nehmen Sie zum Beispiel den Mosfet-Betrieb. Es wird erwartet, dass ein NMOS den Strom vom Drain zur Source blockiert, bis das Gate aktiviert wird. Wenn Sie Wechselstrom über Drain zu Source haben, kann Strom rückwärts fließen (Verlust der Gate-Kontrolle).

Es ist nicht unmöglich, eine elektronische Schaltung mit aktiven Geräten um Wechselstrom herum zu entwerfen, aber es macht es viel schwieriger . Ich sollte auch diese Aussage qualifizieren: Viele Elektronikschaltungen haben Signale mit Wechselstromkomponenten, aber sie haben normalerweise einen Gleichstromversatz, um das Umschalten der Polarität zu verhindern. Das wäre so etwas wie 5 VppAC mit einem 2,5 V DC-Offset wäre ein Wechselstromsignal von 0 bis 5 V. Das bleibt immer die gleiche Polarität, obwohl es ein Wechselstromsignal durchlässt.

Ein Schlüsselwort - im Zusammenhang mit der Frage - ist LINEARITÄT.

Nehmen wir das einfache Beispiel einer weit verbreiteten elektronischen Schaltung: Transistorbasierte "lineare" Verstärker (konzentrierte Schaltungen oder integrierte Schaltungen) ). Transistoren sind stark nichtlineare Bauelemente.

Um sinusförmige Ausgangssignale mit geringer Signalverzerrung zu erzeugen, muss nur ein bestimmter Teil der Eingangs- / Ausgangscharakteristik verwendet werden. Daher verwenden wir eine Gleichspannung / einen Gleichstrom, um das Gerät an einem geeigneten Betriebspunkt (innerhalb eines begrenzten quasi-linearen Teils der Eingangs- / Ausgangsfunktion) zu BIASEN. Dann bewirkt das Eingangssignal ein Schwingen um diesen Arbeitspunkt, was zu einer akzeptablen Ausgangsqualität führt.

Sie haben Recht, Stromkreise werden selten mit Wechselstrom versorgt. Einige analoge Schaltkreise funktionieren möglicherweise mit Wechselstrom, digitale jedoch nicht. Dies liegt an der Art und Weise, wie es entworfen wurde und wie es sich als effizient und einfach zu implementieren erwiesen hat. Es gibt Systeme, die Wechselstromsignale verwenden, um Daten auf einigen sehr alten Systemen zu codieren, aber es erfordert viele Hochleistungskomponenten, was mit der gegenwärtigen Technologie nicht praktikabel ist. Ein Beispiel wären alte Casino-Spielautomaten, die ein analoges Signal verwendeten, um die Walzen zum Drehen zu bringen, und der Münzspender ließ Münzen nacheinander fallen. Einige mechanische Zähler verwendeten auch das Umschalten des Wechselstromsignals, um zu zählen.

Transistoren, wie sie jetzt sind, sind so konzipiert, dass sie mit DC -Signalen effizient sind (wenn Sie digitale Daten als DC betrachten, da einige Purist würde sagen, es ist tatsächlich Offset AC). Es ist das energieeffizienteste und platzsparendste in integrierten Schaltkreisen. Außerdem ist das Codieren von Daten auf Wechselstromsignalen (obwohl möglich) viel komplexer als bei Gleichstromsignalen, da Sie einen einfachen Kantenerkennungsmechanismus verwenden können. Um dies mit Wechselstrom zu tun, müssen Sie Peek-Detektoren oder solche Schaltkreise verwenden, was nicht praktikabel ist.

Wenn Sie nun verstehen möchten, warum sich die Technologie in Richtung Gleichstrom bewegt, sollten Sie Folgendes berücksichtigen: Stellen Sie sich vor, Sie versuchen es Das Ein- und Ausschalten komplexer Schaltkreise mit Gleichstrom ist einfach, da Ihr Signal nur zwei Zustände aufweist: voll ein und voll aus. Mit AC hätten Sie (als Vermutung): ein AC-Signal oder kein Signal. Relais könnten mit Ihrem Wechselstromsignal kompatibel sein, funktionieren jedoch nur aufgrund des Magnetfelds. Damit Ihr Relais fest eingeschaltet bleibt, müssen Sie Ihr Signal gleichrichten (damit es nicht schwingt), um gleichgerichteten Wechselstrom zu erhalten ...

Kurz gesagt, dies ist sowohl historisch als auch technologisch bedingt Gründe.

Die erste Elektronenröhre war die Diode und die Haupteigenschaft besteht darin, Gleichspannung aus Wechselstrom (Einweg) zu erzeugen. Die Triodenröhre basiert auf einer Diode (DC) und war das erste Gerät mit stabilen Verstärkungs- oder Schalteigenschaften. Dies wurde realisiert, indem der Elektronenfluss von einer negativen Kathode zu einer positiven Anode über ein Gitter gesteuert wurde. Die schwache Netzspannung moduliert also eine Gleichspannung (DC-Swing) und die eines Verstärkers. Dieses Gerät wird hauptsächlich von Telegraphie und frühen Radios benötigt. Die Verwendung einer Wechselstromversorgung macht die Verstärkung extrem koplex und schließlich unbrauchbar.

Danach wurden viele Anwendungen mit Elektronenröhren auf dem Markt und in der Industrie auf der ganzen Welt eingeführt.

Der Transistor wurde als direkter Ersatz für Triodenröhren erfunden und basiert genau auf demselben Konzept. Heute bestehen ICs aus Millionen Transistoren, die Gleichstrom benötigen.

Es gibt jedoch ein Halbleiterbauelement wie Thiristor oder Triac, das mit Wechselstrom betrieben werden kann, in den meisten Fällen jedoch eine Nulldurchgangsschaltung mit einem geeigneten Eingangssignal benötigt, das in irgendeiner Weise mit der Frequenz des in Beziehung gesetzt werden sollte Wechselstrom und so weiter

Die meisten interessanten Schaltkreise behalten einen internen Zustand bei, dh sie speichern Informationen. Dazu benötigen die Schaltkreise elektrische Energie. Reiner Wechselstrom (Strom und Spannung in Phase) durchläuft naturgemäß regelmäßig einen Zeitraum, in dem keine Energie zugeführt wird. Dies macht es schwierig, eine Schaltung zu erstellen, die den Zustand speichern kann: Es ist, als müsste die Schaltung jede Wechselstromperiode neu starten. Sie können dieses Problem umgehen, indem Sie Energie in einer anderen Form speichern (magnetisch, mechanisch, in einem Kondensator usw.), aber warum sollten Sie sich die Mühe machen? Gleichstrom kann die ganze Zeit Energie liefern, daher arbeiten die meisten Schaltkreise mit Gleichstrom.

Bei den oben genannten handelt es sich hauptsächlich um digitale Schaltkreise. Eine analoge Schaltung könnte mit Wechselstrom betrieben werden, aber dann wäre die Wechselstromkomponente im Ausgang vorhanden, was in den meisten Fällen ein Problem darstellen würde (insbesondere wenn der Ausgang in ein menschliches Ohr eingespeist wird).