Брой 8 на списание „Радиолюбител” за 1924 г. е посветен на „кристадина” на Лосев. Думата "кристадин" е съставена от думите "кристал" и "хетеродин", а "кристадиновият ефект" е, че когато отрицателно отклонение се приложи към цинкит (ZnO) кристал, кристалът започва да генерира незатихващи трептения.

Ефектът нямаше теоретична основа. Самият Лосев смята, че ефектът се дължи на наличието на микроскопична „волтова дъга“ в точката на контакт на цинковия кристал със стоманената тел.

Откриването на "кристадиновия ефект" откри вълнуващи перспективи в радиотехниката...

...но се получи както винаги...

През 1922 г. Лосев демонстрира резултатите от своите изследвания върху използването на кристален детектор като генератор на непрекъснати трептения. Публикацията по темата на доклада съдържа диаграми на лабораторни изследвания и математически апарат за обработка на изследователски материал. Позволете ми да ви напомня, че по това време Олег все още не беше на 19 години.

Фигурата показва тестова верига за "кристадин" и неговата "N-образна" токово-напреженова характеристика, типична за тунелните диоди. Че Олег Владимирович Лосев е първият, който прилага на практика тунелния ефект в полупроводниците, става ясно едва след войната. Не може да се каже, че тунелните диоди се използват широко в съвременната схема, но редица решения, базирани на тях, работят успешно в микровълни.

Нямаше нов пробив в радиоелектрониката: тогава всички сили на индустрията бяха посветени на подобряването на радиолампи. Радио тръбите успешно замениха електрически машини и дъгови пролуки от радиопредавателно оборудване. Ламповите радиостанции работеха все по-стабилно и ставаха по-евтини. Затова професионалните радиотехници тогава разглеждат „кристадина“ като любопитство: хетеродинен приемник без лампа, уау!

За радиолюбителите дизайнът на „кристадина“ се оказа доста сложен: необходима е батерия, за да се подаде напрежение на отклонение към кристала, трябва да се направи потенциометър, за да се регулира отклонението, и трябва да се направи друг индуктор за търсене за генериращите точки на кристала.

НРЛ разбра много добре трудностите на радиолюбителите, така че те публикуваха брошура, в която дизайнът на „кристадин“ и дизайнът на приемника на Шапошников бяха публикувани заедно. Радиолюбителите първо направиха приемника на Шапошников и след това го допълниха с „кристадин“ като усилвател на радиосигнал или локален осцилатор.

Малко теория

По време на публикуването на дизайна на "кристадин" вече съществуват всички видове радиоприемници:
1. Детекторни радиоприемници, включително приемници с директно усилване.
2. Хетеродинни радиоприемници (известни също като приемници с директно преобразуване).
3. Суперхетеродинни радиоприемници.
4. Регенеративни радиоприемници, вкл. "автодини" и "синхродини".

Най-простият радиоприемник беше и остава детектор:

Работата на приемника на детектора е изключително проста: когато е изложено на отрицателна носеща полувълна, изолирана на верига L1C1, съпротивлението на детектора VD1 остава високо, а когато е изложено на положителна, то намалява, т.е. детектор VD1 "отваря". При получаване на амплитудно модулирани сигнали (AM) с "отворен" детектор VD1, блокиращият кондензатор C2 се зарежда, който се разрежда през слушалките BF, след като детекторът е "затворен".

Графиките показват процеса на демодулация на AM сигнал в детекторни приемници.

Недостатъците на детекторния радиоприемник са очевидни от описанието на принципа на неговата работа: той не може да приеме сигнал, чиято мощност не е достатъчна, за да "отвори" детектора.

За повишаване на чувствителността във входните резонансни вериги на детекторните приемници активно се използват „самоиндукционни“ бобини, навити „завой на завой“ върху картонени гилзи с голям диаметър с дебела медна жица. Такива индуктори имат висок качествен фактор, т.е. съотношението на реактивното съпротивление към активното съпротивление. Това направи възможно при настройване на веригата към резонанс да се увеличи ЕМП на получения радиосигнал.

Друг начин за увеличаване на чувствителността на детекторния радиоприемник е използването на локален осцилатор: сигнал от генератор, настроен на носеща честота, се „смесва“ във входната верига на приемника. В този случай детекторът се „отваря“ не от слаб носещ сигнал, а от мощен сигнал от генератора. Хетеродинното приемане е открито дори преди изобретяването на радиолампи и кристални детектори и все още се използва днес.

„Кристадин“, използван като локален осцилатор, е обозначен на фигурата с буквата „а“; буквата „b“ означава приемник на конвенционален детектор.

Значителен недостатък на хетеродинното приемане беше свиренето, което възниква поради „честотните удари“ на локалния осцилатор и носещата. Между другото, този „недостатък“ се използва активно за приемане на радиотелеграф „на ухо“ (CW), когато локалният осцилатор на приемника се регулира по честота с 600 - 800 Hz от честотата на предавателя и при натискане на клавиша се чува тон се появи сигнал в телефоните.

Друг недостатък на хетеродинното приемане беше забележимото периодично "затихване" на сигнала, когато честотите съвпадаха, но фазите на локалния осцилатор и носещите сигнали не съвпадаха. Радиоприемниците с регенеративна тръба (приемници Reinartz), които царуваха в средата на 20-те години, нямаха този недостатък. И с тях не беше лесно, но това е друга история...

За „суперхетеродините“ трябва да се спомене, че тяхното производство стана икономически осъществимо едва в средата на 30-те години. Понастоящем „суперхетеродините“ все още се използват широко (за разлика от „регенераторите“ и „детекторите“), но активно се заменят с хетеродинни устройства със софтуерна обработка на сигнала (SDR).

Кой е г-н Лосев?

Историята на появата на Олег Лосев в радиолабораторията в Нижни Новгород започва в Твер, където, след като слуша лекция на началника на приемната радиостанция в Твер, щаб-капитан Лешчински, младежът включва радиото.

След като завършва реално училище, младежът отива да влезе в Московския институт по комуникации, но по някакъв начин идва в Нижни Новгород и се опитва да си намери работа в NRL, където е нает като куриер. Няма достатъчно пари, той трябва да спи в NRL на площадката, но това не е пречка за Олег. Провежда изследвания на физичните процеси в кристалните детектори.

Колегите смятат, че проф. има огромно влияние върху формирането на Олег Лосев като физик експериментатор. VC. Лебедински, когото срещна в Твер. Професорът открояваше Лосев и обичаше да разговаря с него по изследователски теми. Владимир Константинович беше неизменно дружелюбен, тактичен и даваше много съвети, маскирани като въпроси.

Олег Владимирович Лосев посвети целия си живот на науката. Предпочитах да работя сам. Публикувано без съавтори. Не бях щастлива в брака си. През 1928 г. се премества в Ленинград. Работил в CRL. Работил с ак. Йофе. Става доктор по философия. "според съвкупността от работа." Умира през 1942 г. в обсадения Ленинград.

От сборника „Нижни Новгород пионери на съветската радиотехника“ за „кристадина“ на Лосев:

Изследванията на Олег Владимирович по своето съдържание първоначално имаха технически и дори радиолюбителски характер, но именно чрез тях той спечели световна слава, след като откри в детектор от цинкит (минерал цинков оксид) със стоманен връх способността да възбужда непрекъснати трептения в радио вериги. Този принцип е в основата на безкамерен радиоприемник с усилване на сигнала, който има свойствата на ламповия. През 1922 г. в чужбина се нарича "кристадин" (кристален хетеродин).

Не се ограничава до откриването на това явление и конструктивното развитие на приемника, авторът разработва метод за изкуствено рафиниране на второстепенни цинкови кристали (чрез стопяването им в електрическа дъга), а също така намира опростен метод за намиране активни точки на повърхността на кристала за докосване на върха, което осигурява възбуждане на трептения.

Възникналите проблеми нямаха тривиално решение; беше необходимо да се провеждат изследвания във все още неразработени области на физиката; Неуспехите на радиолюбителите стимулират изследванията по физика. Това беше изцяло приложна физика. Най-простото обяснение на възникващия тогава феномен на генериране на трептене беше връзката му с термичния коефициент на съпротивление на цинкитния детектор, който, както се очакваше, се оказа отрицателен.

Използвани източници:

1. Лосев О.В. В началото на полупроводниковата технология. Избрани произведения - Л.: Наука, 1972
2. „Радиолюбител”, 1924, № 8
3. Остроумов Б.А. Нижни Новгород пионери на съветската радиотехника - Л.: Наука, 1966
4. www.museum.unn.ru/managfs/index.phtml?id=13
5. Поляков В.Т. Технология за радиоприемане. Прости приемници на AM сигнали - М.: DMK Press, 2001

Източник: www.habr.com