El número 8 de la revista “Radio Amateur” del año 1924 estuvo dedicado al “kristadin” de Losev. La palabra "cristadina" estaba formada por las palabras "cristal" y "heterodino", y el "efecto cristalina" era que cuando se aplicaba una polarización negativa a un cristal de zincita (ZnO), el cristal comenzaba a generar oscilaciones no amortiguadas.
El efecto no tenía base teórica. El propio Losev creía que el efecto se debía a la presencia de un “arco voltaico” microscópico en el punto de contacto del cristal de zincita con el alambre de acero.
El descubrimiento del “efecto cristalina” abrió perspectivas interesantes en la ingeniería de radio...
...pero resultó como siempre...
En 1922, Losev demostró los resultados de su investigación sobre el uso de un detector de cristal como generador de oscilaciones continuas. La publicación sobre el tema del informe contiene diagramas de pruebas de laboratorio y un aparato matemático para procesar material de investigación. Permítanme recordarles que Oleg en ese momento aún no tenía 19 años.
La figura muestra un circuito de prueba para “cristadina” y su característica corriente-voltaje en “forma de N”, típica de los diodos túnel. Que Oleg Vladimirovich Losev fue el primero en aplicar en la práctica el efecto túnel en semiconductores no quedó claro hasta después de la guerra. No se puede decir que los diodos túnel se utilicen ampliamente en los circuitos modernos, pero varias soluciones basadas en ellos funcionan con éxito en microondas.
No hubo ningún nuevo avance en la radioelectrónica: todas las fuerzas de la industria se dedicaron entonces a mejorar los tubos de radio. Los tubos de radio sustituyeron con éxito a las máquinas eléctricas y a los arcos de los equipos de transmisión de radio. Las radios de tubo funcionaban cada vez de forma más constante y se abarataban. Por eso, los radiotécnicos profesionales consideraron entonces el “cristadin” como una curiosidad: un receptor heterodino sin lámpara, ¡guau!
Para los radioaficionados, el diseño de la "cristadina" resultó bastante complicado: se necesitaba una batería para suministrar voltaje de polarización al cristal, se tuvo que fabricar un potenciómetro para ajustar la polarización y se tuvo que fabricar otro inductor para buscar para los puntos generadores del cristal.
La NRL entendió muy bien las dificultades de los radioaficionados, por lo que publicó un folleto en el que se publicaban juntos el diseño del "cristadine" y el diseño del receptor Shaposhnikov. Los radioaficionados primero fabricaron el receptor Shaposhnikov y luego lo complementaron con "cristadine" como amplificador de señal de radio u oscilador local.
Un poco de teoría
En el momento de la publicación del diseño “cristadine” ya existían todo tipo de receptores de radio:
1. Receptores de radio detectores, incluidos los receptores de amplificación directa.
2. Receptores de radio heterodinos (también conocidos como receptores de conversión directa).
3. Receptores de radio superheterodinos.
4. Receptores de radio regenerativos, incl. "autodinos" y "sincrodinos".
El más simple de los receptores de radio fue y sigue siendo un detector:
El funcionamiento del receptor del detector es extremadamente simple: cuando se expone a una media onda portadora negativa aislada en el circuito L1C1, la resistencia del detector VD1 permanece alta, y cuando se expone a una positiva, disminuye, es decir. El detector VD1 se “abre”. Al recibir señales de amplitud modulada (AM) con el detector VD1 "abierto", se carga el condensador de bloqueo C2, que se descarga a través de los auriculares BF después de que el detector está "cerrado".
Los gráficos muestran el proceso de demodulación de una señal AM en receptores detectores.
Las desventajas de un receptor de radio detector resultan obvias a partir de la descripción del principio de su funcionamiento: no es capaz de recibir una señal cuya potencia no sea suficiente para "abrir" el detector.
Para aumentar la sensibilidad, en los circuitos resonantes de entrada de los receptores de detectores se utilizaron activamente bobinas de "autoinducción", enrolladas "vuelta a vuelta" en fundas de cartón de gran diámetro con alambre de cobre grueso. Estos inductores tienen un factor de calidad alto, es decir. la relación entre la reactancia y la resistencia activa. Esto hizo posible, al configurar el circuito en resonancia, aumentar la EMF de la señal de radio recibida.
Otra forma de aumentar la sensibilidad de un receptor de radio detector es utilizar un oscilador local: una señal de un generador sintonizado a la frecuencia portadora se "mezcla" en el circuito de entrada del receptor. En este caso, el detector no se "abre" mediante una señal portadora débil, sino mediante una señal potente del generador. La recepción heterodina se descubrió incluso antes de la invención de los tubos de radio y los detectores de cristal y todavía se utiliza en la actualidad.
El "Kristadin" utilizado como oscilador local se indica en la figura con la letra "a", la letra "b" indica un receptor detector convencional.
Una desventaja importante de la recepción heterodina fue el silbido que se produce debido a los "golpes de frecuencia" del oscilador local y la portadora. Esta "desventaja", por cierto, se utilizó activamente para recibir radiotelegrafía (CW) "de oído", cuando el oscilador local del receptor se ajustó en frecuencia entre 600 y 800 Hz de la frecuencia del transmisor y cuando se presionó la tecla, se escuchó un tono. La señal apareció en los teléfonos.
Otra desventaja de la recepción heterodina fue la notable "atenuación" periódica de la señal cuando las frecuencias coincidían, pero las fases del oscilador local y las señales portadoras no coincidían. Los receptores de radio de tubo regenerativos (receptores Reinartz), que reinaban a mediados de los años 20, no tenían esta desventaja. Para ellos tampoco fue fácil, pero esa es otra historia...
En cuanto a los "superheterodinos", cabe mencionar que su producción no fue económicamente viable hasta mediados de los años 30. Actualmente, los "superheterodinos" todavía se utilizan ampliamente (a diferencia de los "regeneradores" y los "detectores"), pero están siendo reemplazados activamente por dispositivos heterodinos con procesamiento de señales por software (SDR).
¿Quién es el señor Lossev?
La historia de la aparición de Oleg Losev en el laboratorio de radio de Nizhny Novgorod comenzó en Tver, donde, después de escuchar una conferencia del jefe de la estación de radio receptora de Tver, el capitán de personal Leshchinsky, el joven encendió la radio.
Después de graduarse de una escuela real, el joven ingresa en el Instituto de Comunicaciones de Moscú, pero de alguna manera llega a Nizhny Novgorod e intenta conseguir un trabajo en NRL, donde lo contratan como mensajero. No hay suficiente dinero, tiene que dormir en la NRL del rellano, pero esto no es un obstáculo para Oleg. Realiza investigaciones sobre procesos físicos en detectores de cristal.
Los colegas creían que el profesor tuvo una gran influencia en la formación de Oleg Losev como físico experimental. VC. Lebedinsky, a quien conoció en Tver. El profesor destacó a Losev y le gustaba hablar con él sobre temas de investigación. Vladimir Konstantinovich siempre fue amigable, discreto y dio muchos consejos disfrazados de preguntas.
Oleg Vladimirovich Losev dedicó toda su vida a la ciencia. Preferí trabajar solo. Publicado sin coautores. No era feliz en mi matrimonio. En 1928 se trasladó a Leningrado. Trabajó en CRL. Trabajó con ak. Ioffe. Se convirtió en doctorado. "según la totalidad del trabajo". Murió en 1942 en la sitiada Leningrado.
De la colección “Pioneros de Nizhny Novgorod en ingeniería de radio soviética” sobre el “kristadin” de Losev:
La investigación de Oleg Vladimirovich, en su contenido, inicialmente tuvo un carácter técnico e incluso de radioaficionado, pero fue a través de ellos que ganó fama mundial, habiendo descubierto en un detector de zincita (óxido de zinc mineral) con punta de acero la capacidad de excitar oscilaciones continuas. en circuitos de radio. Este principio formó la base de un receptor de radio sin cámara con amplificación de señal que tiene las propiedades de uno de tubo. En 1922, se le llamó en el extranjero “cristadina” (heterodino cristalino).
Sin limitarse al descubrimiento de este fenómeno y al desarrollo constructivo del receptor, el autor está desarrollando un método para refinar artificialmente cristales de zincita de segunda categoría (fundiéndolos en un arco eléctrico), y también está encontrando un método simplificado para encontrar Puntos activos en la superficie del cristal para tocar la punta, lo que asegura la excitación de las oscilaciones.
Los problemas que surgieron no tuvieron una solución baladí; era necesario realizar investigaciones en áreas de la física aún no desarrolladas; Los fallos de los radioaficionados estimularon la investigación en física. Era física completamente aplicada. La explicación más sencilla para el fenómeno de generación de oscilaciones que se estaba gestando entonces fue su relación con el coeficiente de resistencia térmica del detector de zincita, que, como era de esperar, resultó negativo.
Fuentes utilizadas:
1. Losev O.V. En los orígenes de la tecnología de semiconductores. Obras seleccionadas - L.: Nauka, 1972
2. “Radioaficionado”, 1924, núm. 8
3. Ostroumov B.A. Nizhny Novgorod, pioneros de la tecnología de radio soviética - L.: Nauka, 1966
4.
5. Poliakov V.T. Tecnología de recepción de radio. Receptores simples de señales AM - M.: DMK Press, 2001
Fuente: habr.com