Udgave 8 af magasinet "Radio Amateur" for 1924 var dedikeret til Losevs "kristadin". Ordet "cristadin" bestod af ordene "krystal" og "heterodyn", og "krystadin-effekten" var, at når en negativ bias blev påført en zincit (ZnO) krystal, begyndte krystallen at generere udæmpede svingninger.
Effekten havde ikke noget teoretisk grundlag. Losev selv mente, at effekten skyldtes tilstedeværelsen af en mikroskopisk "voltaisk bue" ved kontaktpunktet mellem zincitkrystallen og ståltråden.
Opdagelsen af "krystadin-effekten" åbnede spændende perspektiver inden for radioteknik...
... men det blev som altid...
I 1922 demonstrerede Losev resultaterne af sin forskning om brugen af en krystaldetektor som en generator af kontinuerlige svingninger. Publikationen om rapportens emne indeholder diagrammer over laboratorietests og et matematisk apparat til bearbejdning af forskningsmateriale. Lad mig minde dig om, at Oleg endnu ikke var 19 år gammel på det tidspunkt.
Figuren viser et testkredsløb for "cristadin" og dets "N-formede" strøm-spændingskarakteristik, typisk for tunneldioder. At Oleg Vladimirovich Losev var den første til at anvende tunneleffekten i halvledere i praksis blev først klart efter krigen. Det kan ikke siges, at tunneldioder er meget udbredt i moderne kredsløb, men en række løsninger baseret på dem fungerer med succes i mikrobølger.
Der var ikke noget nyt gennembrud inden for radioelektronik: alle industriens kræfter blev derefter viet til at forbedre radiorør. Radiorør erstattede med succes elektriske maskiner og lysbuespalter fra radiosendeudstyr. Rørradioer arbejdede mere og mere stabilt og blev billigere. Derfor betragtede professionelle radioteknikere dengang "cristadin" som en kuriosum: en heterodyn modtager uden lampe, wow!
For radioamatører viste designet af "cristadin" sig at være ret kompliceret: et batteri var påkrævet for at levere forspænding til krystallen, et potentiometer skulle laves for at justere forspændingen, og en anden induktor skulle laves for at søge for krystallens genereringspunkter.
NRL forstod radioamatørers vanskeligheder meget godt, så de udgav en brochure, hvor designet af "cristadine" og designet af Shaposhnikov-modtageren blev udgivet sammen. Radioamatører lavede først Shaposhnikov-modtageren og supplerede den derefter med "cristadin" som en radiosignalforstærker eller lokaloscillator.
Lidt teori
På tidspunktet for offentliggørelsen af "cristadine"-designet eksisterede alle typer radiomodtagere allerede:
1. Detektorradiomodtagere, herunder direkte forstærkningsmodtagere.
2. Heterodyne radiomodtagere (også kendt som direkte konverteringsmodtagere).
3. Superheterodyne radiomodtagere.
4. Regenerative radiomodtagere, inkl. "autodynes" og "synchrodynes".
Den enkleste radiomodtager var og forbliver en detektor:
Betjeningen af detektormodtageren er ekstremt enkel: Når den udsættes for en negativ bærebølge, der er isoleret på kredsløbet L1C1, forbliver modstanden af detektoren VD1 høj, og når den udsættes for en positiv, falder den, dvs. detektor VD1 "åbner". Ved modtagelse af amplitudemodulerede signaler (AM) med detektoren VD1 "åben", oplades blokeringskondensatoren C2, som aflades gennem hovedtelefonerne BF, efter at detektoren er "lukket".
Graferne viser demodulationsprocessen for et AM-signal i detektormodtagere.
Ulemperne ved en detektorradiomodtager er indlysende fra beskrivelsen af princippet om dens funktion: den er ikke i stand til at modtage et signal, hvis effekt ikke er nok til at "åbne" detektoren.
For at øge følsomheden blev "selv-induktions"-spoler, viklet "drej for at dreje" på paphylstre med stor diameter med tyk kobbertråd, aktivt brugt i indgangsresonanskredsløbene på detektormodtagere. Sådanne induktorer har en høj kvalitetsfaktor, dvs. forholdet mellem reaktans og aktiv modstand. Dette gjorde det muligt, når kredsløbet blev indstillet til resonans, at øge EMF af det modtagne radiosignal.
En anden måde at øge følsomheden af en detektorradiomodtager på er at bruge en lokaloscillator: et signal fra en generator, der er indstillet til bærefrekvensen, "blandes" ind i modtagerens inputkredsløb. I dette tilfælde "åbnes" detektoren ikke af et svagt bæresignal, men af et kraftigt signal fra generatoren. Heterodyne-modtagelse blev opdaget allerede før opfindelsen af radiorør og krystaldetektorer og bruges stadig i dag.
"Kristadin" brugt som lokaloscillator er angivet i figuren med bogstavet "a"; bogstavet "b" angiver en konventionel detektormodtager.
En væsentlig ulempe ved heterodynmodtagelse var fløjten, der opstår på grund af "frekvensslag" af lokaloscillatoren og bæreren. Denne "ulempe" blev i øvrigt aktivt brugt til at modtage "by ear" radiotelegraf (CW), når modtagerens lokaloscillator blev justeret i frekvens med 600 - 800 Hz fra senderens frekvens, og når tasten blev trykket, en tone signalet dukkede op i telefonerne.
En anden ulempe ved heterodynmodtagelse var den mærkbare periodiske "dæmpning" af signalet, når frekvenserne matchede, men faserne af lokaloscillator- og bæresignalerne stemte ikke overens. De regenerative rørradiomodtagere (Reinartz-modtagere), der regerede i midten af 20'erne, havde ikke denne ulempe. Det var heller ikke nemt med dem, men det er en anden historie...
Om "superheterodyner" skal det nævnes, at deres produktion først blev økonomisk gennemførlig i midten af 30'erne. I øjeblikket er "superheterodyner" stadig meget brugt (i modsætning til "regeneratorer" og "detektorer"), men erstattes aktivt af heterodyne enheder med software signalbehandling (SDR).
Hvem er hr. Lossev?
Historien om Oleg Losevs optræden på Nizhny Novgorod-radiolaboratoriet begyndte i Tver, hvor den unge mand, efter at have lyttet til en forelæsning af lederen af den Tver-modtagende radiostation, Staff Captain Leshchinsky, tændte for radioen.
Efter at have dimitteret fra en rigtig skole går den unge mand ind på Moskvas Kommunikationsinstitut, men kommer på en eller anden måde til Nizhny Novgorod og prøver at få et job hos NRL, hvor han bliver ansat som kurer. Der er ikke penge nok, han skal sove i NRL på landingspladsen, men dette er ikke en hindring for Oleg. Han forsker i fysiske processer i krystaldetektorer.
Kolleger mente, at Prof. havde en enorm indflydelse på dannelsen af Oleg Losev som en eksperimentel fysiker. VC. Lebedinsky, som han mødte tilbage i Tver. Professoren fremhævede Losev og kunne godt lide at tale med ham om forskningsemner. Vladimir Konstantinovich var uvægerligt venlig, taktfuld og gav en masse råd forklædt som spørgsmål.
Oleg Vladimirovich Losev viede hele sit liv til videnskab. Jeg foretrak at arbejde alene. Udgivet uden medforfattere. Jeg var ikke lykkelig i mit ægteskab. I 1928 flyttede han til Leningrad. Arbejder hos CRL. Arbejdede med ak. Ioffe. Blev ph.d. "ifølge det samlede arbejde." Han døde i 1942 i det belejrede Leningrad.
Fra samlingen "Nizhny Novgorod Pioneers of Soviet Radio Engineering" om Losevs "kristadin":
Oleg Vladimirovichs forskning havde i sit indhold oprindeligt en teknisk og endda amatørradiokarakter, men det var gennem dem, at han opnåede verdensberømmelse efter at have opdaget i en zincit (mineral zinkoxid) detektor med en stålspids evnen til at excitere kontinuerlige svingninger i radiokredsløb. Dette princip dannede grundlaget for en rørløs radiomodtager med signalforstærkning, der har egenskaberne som en rør. I 1922 blev det i udlandet kaldt "cristadine" (krystallinsk heterodyne).
Uden at begrænse sig til opdagelsen af dette fænomen og den konstruktive udvikling af modtageren, udvikler forfatteren en metode til kunstig raffinering af andenrangs zincitkrystaller (ved at smelte dem i en elektrisk lysbue), og er også ved at finde en forenklet metode til at finde aktive punkter på overfladen af krystallen til berøring af spidsen, hvilket sikrer excitation af svingninger.
De problemer, der opstod, havde ikke en triviel løsning; det var nødvendigt at udføre forskning i endnu uudviklede områder af fysikken; Amatørradiofejl stimulerede fysikforskning. Det var fuldstændig anvendt fysik. Den enkleste forklaring på det oscillationsgenereringsfænomen, der dengang dukkede op, var dets forbindelse med zincitdetektorens termiske modstandskoefficient, der som forventet viste sig at være negativ.
Brugte kilder:
1. Losev O.V. I begyndelsen af halvlederteknologi. Udvalgte værker - L.: Nauka, 1972
2. "Radioamatør", 1924, nr. 8
3. Ostromov B.A. Nizhny Novgorod pionerer inden for sovjetisk radioteknologi - L.: Nauka, 1966
4.
5. Polyakov V.T. Radiomodtagelsesteknologi. Simple modtagere af AM-signaler - M.: DMK Press, 2001
Kilde: www.habr.com