Osmi broj časopisa „Radio amater” za 8. godinu bio je posvećen Loševom „kristadinu”. Reč "kristadin" sastavljena je od reči "kristal" i "heterodin", a "efekat kristala" je bio da kada je negativna pristranost primenjena na cincit (ZnO) kristal, kristal je počeo da stvara neprigušene oscilacije.
Efekat nije imao teorijsku osnovu. Sam Losev je vjerovao da je do efekta došlo zbog prisustva mikroskopskog "voltaičnog luka" na mjestu kontakta kristala cinkita sa čeličnom žicom.
Otkriće "efekta kristala" otvorilo je uzbudljive izglede u radiotehnici...
...ali ispalo je kao i uvek...
Losev je 1922. demonstrirao rezultate svog istraživanja o upotrebi kristalnog detektora kao generatora neprekidnih oscilacija. Publikacija na temu izvještaja sadrži dijagrame laboratorijskih ispitivanja i matematički aparat za obradu istraživačkog materijala. Da podsjetim da Oleg tada još nije imao 19 godina.
Na slici je prikazano testno kolo za "cristadin" i njegovu strujno-naponsku karakteristiku "N-oblika", tipično za tunelske diode. Da je Oleg Vladimirovič Losev prvi primijenio tunelski efekat u poluprovodnicima u praksi postalo je jasno tek nakon rata. Ne može se reći da se tunelske diode široko koriste u modernim strujnim krugovima, ali brojna rješenja zasnovana na njima uspješno rade u mikrovalnim pećnicama.
Nije bilo novog proboja u radio elektronici: sve snage industrije su tada bile posvećene poboljšanju radio cijevi. Radio cijevi su uspješno zamijenile električne mašine i lučne praznine iz radio predajne opreme. Cijevni radiji radili su sve stabilnije i postajali jeftiniji. Stoga su profesionalni radio-tehničari tada „cristadin“ smatrali kuriozitetom: heterodinski prijemnik bez lampe, vau!
Za radio-amatere, dizajn "cristadina" se pokazao prilično kompliciranim: potrebna je baterija za napajanje kristala prednapona, potenciometar je morao biti napravljen za podešavanje prednapona, a drugi induktor je morao biti napravljen za pretraživanje za tačke generisanja kristala.
NRL je odlično shvatio poteškoće radio-amatera, pa je objavio brošuru u kojoj su zajednički objavljeni dizajn „kristadina“ i dizajn prijemnika Šapošnjikov. Radio-amateri su prvo napravili prijemnik Šapošnjikov, a zatim ga dopunili "kristadinom" kao pojačalom radio signala ili lokalnim oscilatorom.
Malo teorije
U vrijeme objavljivanja "cristadine" dizajna već su postojale sve vrste radio prijemnika:
1. Radio prijemnici detektora, uključujući prijemnike sa direktnim pojačanjem.
2. Heterodinski radio prijemnici (također poznati kao prijemnici sa direktnom konverzijom).
3. Superheterodinski radio prijemnici.
4. Regenerativni radio prijemnici, uklj. "autodine" i "sinhrodine".
Najjednostavniji radio prijemnik bio je i ostao detektor:
Rad detektorskog prijemnika je krajnje jednostavan: kada je izložen negativnom nosećem poluvalu izolovanom na kolu L1C1, otpor detektora VD1 ostaje visok, a kada je izložen pozitivnom, opada, tj. detektor VD1 se „otvara“. Prilikom prijema amplitudno moduliranih signala (AM) s detektorom VD1 „otvorenim“, blokirni kondenzator C2 se puni, koji se prazni kroz slušalice BF nakon što se detektor „zatvori“.
Grafikoni pokazuju proces demodulacije AM signala u prijemnicima detektora.
Nedostaci radio prijemnika detektora su očigledni iz opisa principa njegovog rada: on nije u stanju da primi signal čija snaga nije dovoljna da „otvori“ detektor.
Da bi se povećala osjetljivost, u ulaznim rezonantnim krugovima prijemnika detektora aktivno su se koristile "samoindukcijske" zavojnice, namotane "od okreta do okretanja" na kartonske navlake velikog promjera s debelom bakrenom žicom. Takvi induktori imaju visok faktor kvaliteta, tj. omjer reaktancije i aktivnog otpora. To je omogućilo da se pri podešavanju kruga na rezonanciju poveća EMF primljenog radio signala.
Drugi način da se poveća osjetljivost radio prijemnika detektora je korištenje lokalnog oscilatora: signal iz generatora podešenog na noseću frekvenciju se "miješa" u ulazni krug prijemnika. U ovom slučaju, detektor se "otvara" ne slabim signalom nosioca, već snažnim signalom iz generatora. Heterodinski prijem otkriven je i prije pronalaska radio cijevi i kristalnih detektora i koristi se i danas.
„Kristadin“ koji se koristi kao lokalni oscilator označen je na slici slovom „a“, a slovo „b“ označava konvencionalni detektorski prijemnik.
Značajan nedostatak heterodinskog prijema bilo je zviždanje koje se javlja zbog „otkucaja frekvencije“ lokalnog oscilatora i nosioca. Ovaj "nedostatak" se, inače, aktivno koristio za prijem radiotelegrafa "na uho" (CW), kada je lokalni oscilator prijemnika podešen na frekvenciju za 600 - 800 Hz od frekvencije predajnika i kada je tipka pritisnuta, ton signal se pojavio u telefonima.
Još jedan nedostatak heterodinskog prijema bio je primjetno periodično "slabljenje" signala kada su se frekvencije poklapale, ali se faze lokalnog oscilatora i signala nosioca nisu poklapale. Regenerativni cijevni radio prijemnici (Reinartz prijemnici) koji su vladali sredinom 20-ih nisu imali ovaj nedostatak. Ni njima nije bilo lako, ali to je druga priča...
O “superheterodinima” treba napomenuti da je njihova proizvodnja postala ekonomski izvodljiva tek sredinom 30-ih godina. Trenutno se “superheterodini” još uvijek koriste (za razliku od “regeneratora” i “detektora”), ali se aktivno zamjenjuju heterodinskim uređajima sa softverskom obradom signala (SDR).
Ko je gospodin Lossev?
Priča o pojavljivanju Olega Loseva u radiolaboratoriji Nižnji Novgorod počela je u Tveru, gdje je mladić, nakon što je slušao predavanje šefa prijemne radio stanice u Tveru, kapetana Leščinskog, uključio radio.
Nakon što je završio pravu školu, mladić odlazi na Moskovski institut za komunikacije, ali nekako dolazi u Nižnji Novgorod i pokušava se zaposliti u NRL-u, gdje je angažovan kao kurir. Nema dovoljno novca, mora spavati u NRL-u na sletištu, ali to za Olega nije prepreka. Bavi se istraživanjem fizičkih procesa u kristalnim detektorima.
Kolege su smatrale da je prof. imao ogroman uticaj na formiranje Olega Loseva kao eksperimentalnog fizičara. VC. Lebedinski, kojeg je upoznao još u Tveru. Profesor je izdvojio Loseva i volio je s njim razgovarati o istraživačkim temama. Vladimir Konstantinovič je uvek bio prijateljski nastrojen, taktičan i davao je mnogo saveta prerušenih u pitanja.
Oleg Vladimirovič Losev je ceo svoj život posvetio nauci. Više sam volio da radim sam. Objavljeno bez koautora. Nisam bila sretna u braku. 1928. preselio se u Lenjingrad. Radio u CRL-u. Radio sa ak. Ioffe. Postao Ph.D. "prema ukupnosti rada." Umro je 1942. u opkoljenom Lenjingradu.
Iz zbirke „Pioniri sovjetske radiotehnike Nižnji Novgorod“ o Losevovom „kristadinu“:
Istraživanje Olega Vladimiroviča po svom sadržaju u početku je imalo tehničku, pa čak i radioamatersku prirodu, ali je upravo s njima stekao svjetsku slavu, otkrivši u detektoru cinita (mineralni cink oksid) sa čeličnim vrhom sposobnost pobuđivanja kontinuiranih oscilacija. u radio krugovima. Ovaj princip je osnovao radio prijemnik bez cijevi sa pojačanjem signala koji ima svojstva cijevnog. Godine 1922. u inostranstvu je nazvan "kristadin" (kristalni heterodin).
Ne ograničavajući se samo na otkrivanje ovog fenomena i konstruktivni razvoj prijemnika, autor razvija metodu za umjetnu rafinaciju drugorazrednih kristala cincita (otopljenjem u električnom luku), a pronalazi i pojednostavljenu metodu za pronalaženje aktivne tačke na površini kristala za dodirivanje vrha, čime se osigurava pobuda oscilacija.
Problemi koji su se pojavili nisu imali trivijalno rješenje; bilo je potrebno sprovesti istraživanja u još nerazvijenim oblastima fizike; Neuspjesi radija amatera stimulirali su istraživanja fizike. To je bila potpuno primijenjena fizika. Najjednostavnije objašnjenje fenomena stvaranja oscilacija koje se tada pojavljivalo bila je njegova povezanost s termičkim koeficijentom otpora cincit detektora, koji se, očekivano, pokazao negativnim.
Korišteni izvori:
1. Losev O.V. Na počecima tehnologije poluprovodnika. Izabrana djela - L.: Nauka, 1972
2. “Radioamater”, 1924, br. 8
3. Ostroumov B.A. Nižnji Novgorod pioniri sovjetske radio tehnologije - L.: Nauka, 1966
4.
5. Polyakov V.T. Tehnologija radio prijema. Jednostavni prijemnici AM signala - M.: DMK Press, 2001
izvor: www.habr.com