Ajakirja “Raadioamatöör” 8. aasta 1924. number oli pühendatud Losevi “kristadiinile”. Sõna "kristadiin" koosnes sõnadest "kristall" ja "heterodüün" ning "kristadiini efekt" seisnes selles, et kui tsintsiidi (ZnO) kristallile rakendati negatiivset kallutatust, hakkas kristall tekitama summutamata võnkumisi.
Mõjul polnud teoreetilist alust. Losev ise uskus, et efekt oli tingitud mikroskoopilise "voltakaare" olemasolust tsintsikristalli kokkupuutepunktis terastraadiga.
"Kristadiiniefekti" avastamine avas raadiotehnikas põnevaid väljavaateid...
...aga välja tuli nagu alati...
1922. aastal demonstreeris Losev oma uurimistöö tulemusi kristalldetektori kasutamise kohta pidevate võnkumiste generaatorina. Ettekande teemat käsitlev väljaanne sisaldab laboratoorsete uuringute skeeme ja matemaatilist aparaati uurimismaterjali töötlemiseks. Tuletan meelde, et Oleg polnud sel ajal veel 19-aastane.
Joonisel on kujutatud tunneldioodidele tüüpiline "kristadiini" katseahel ja selle "N-kujuline" voolu-pinge karakteristik. Et Oleg Vladimirovitš Losev oli esimene, kes pooljuhtides tunneliefekti praktikas rakendas, sai selgeks alles pärast sõda. Ei saa öelda, et tunneldioodid on tänapäevastes vooluringides laialdaselt kasutusel, kuid mitmed nendel põhinevad lahendused töötavad mikrolaineahjus edukalt.
Uut läbimurret raadioelektroonikas ei toimunud: kõik tööstuse jõud pühendati seejärel raadiotorude täiustamisele. Raadiotorud asendasid edukalt elektrimasinad ja raadiosaateseadmete kaarevahed. Toruraadiod töötasid üha stabiilsemalt ja muutusid odavamaks. Seetõttu pidasid professionaalsed raadiotehnikud "kristadiini" uudishimulikuks: heterodüünvastuvõtja ilma lambita, vau!
Raadioamatööride jaoks osutus “kristadiini” konstruktsioon üsna keeruliseks: kristallile eelpinge andmiseks oli vaja akut, eelpinge reguleerimiseks tuli teha potentsiomeeter ja otsimiseks tuli teha teine induktiivpool. kristalli genereerimispunktide jaoks.
NRL mõistis väga hästi raadioamatööride raskusi, mistõttu nad avaldasid brošüüri, milles avaldati koos “cristadiini” ja Šapošnikovi vastuvõtja kujundus. Raadioamatöörid valmistasid esmalt Shaposhnikovi vastuvõtja ja seejärel täiendasid seda "kristadiiniga" raadiosignaali võimendi või kohaliku ostsillaatorina.
Natuke teooriat
"Cristadine" kujunduse avaldamise ajal olid juba olemas kõik tüüpi raadiovastuvõtjad:
1. Detektorraadiovastuvõtjad, sealhulgas otsevõimendusega vastuvõtjad.
2. Heterodüüne raadiovastuvõtjad (tuntud ka kui otsemuunduri vastuvõtjad).
3. Superheterodüüne raadiovastuvõtjad.
4. Regeneratiivsed raadiovastuvõtjad, sh. "autodüünid" ja "sünkrodüünid".
Lihtsaim raadiovastuvõtja oli ja jääb detektoriks:
Detektori vastuvõtja töö on äärmiselt lihtne: ahela L1C1 isoleeritud negatiivse kandja poollainega kokkupuutel jääb detektori VD1 takistus kõrgeks, positiivsega kokkupuutel aga väheneb, s.t. detektor VD1 “avaneb”. Amplituudmoduleeritud signaalide (AM) vastuvõtmisel detektoriga VD1 "avatud" laaditakse blokeerimiskondensaator C2, mis tühjendatakse kõrvaklappide BF kaudu pärast detektori "sulgemist".
Graafikud näitavad AM-signaali demodulatsiooni protsessi detektori vastuvõtjates.
Detektorraadiovastuvõtja puudused ilmnevad selle tööpõhimõtte kirjeldusest: see ei ole võimeline vastu võtma signaali, mille võimsusest ei piisa detektori "avamiseks".
Tundlikkuse suurendamiseks kasutati detektori vastuvõtjate sisendresonantsahelates aktiivselt “iseinduktsiooni” mähiseid, mis olid “keeramiseks keeratud” paksu vasktraadiga suure läbimõõduga papphülssidele. Sellistel induktiivpoolidel on kõrge kvaliteeditegur, st. reaktantsi ja aktiivse takistuse suhe. See võimaldas vooluringi resonantsi häälestamisel suurendada vastuvõetud raadiosignaali EMF-i.
Teine võimalus detektorraadiovastuvõtja tundlikkust suurendada on lokaalse ostsillaatori kasutamine: kandesagedusele häälestatud generaatori signaal “segatakse” vastuvõtja sisendahelasse. Sel juhul "avatakse" detektor mitte nõrga kandesignaaliga, vaid generaatori võimsa signaaliga. Heterodüüni vastuvõtt avastati juba enne raadiolampide ja kristallidetektorite leiutamist ning seda kasutatakse siiani.
Kohaliku ostsillaatorina kasutatav “Kristadin” on joonisel tähistatud tähega “a”, täht “b” tähistab tavapärast detektorvastuvõtjat.
Heterodüünvastuvõtu oluliseks puuduseks oli kohaliku ostsillaatori ja kandja "sageduslöökide" tõttu tekkiv vile. Seda "puudust", muide, kasutati aktiivselt raadiotelegraafi "kõrva" (CW) vastuvõtmiseks, kui vastuvõtja lokaalse ostsillaatori sagedus reguleeriti saatja sagedusest 600 - 800 Hz ja klahvi vajutamisel kõlas toon. signaal ilmus telefonidesse.
Teiseks heterodüünvastuvõtu puuduseks oli signaali märgatav perioodiline "sumbumine", kui sagedused langesid kokku, kuid kohaliku ostsillaatori ja kandja signaalide faasid ei ühtinud. 20. aastate keskel valitsenud regeneratiivsetel lampraadiovastuvõtjatel (Reinartzi vastuvõtjatel) seda puudust ei olnud. Ka nendega polnud kerge, aga see on juba teine lugu...
“Superheterodüünide” kohta tuleb mainida, et nende tootmine muutus majanduslikult otstarbekaks alles 30ndate keskel. Praegu kasutatakse "superheterodüüne" endiselt laialdaselt (erinevalt "regeneraatoritest" ja "detektoritest"), kuid neid asendatakse aktiivselt tarkvara signaalitöötlusega (SDR) heterodüünseadmetega.
Kes on härra Lossev?
Lugu Oleg Losevi ilmumisest Nižni Novgorodi raadiolaboris sai alguse Tveris, kus pärast Tveri vastuvõtva raadiojaama juhi staabikapten Leštšinski loengu kuulamist lülitas noormees raadio sisse.
Pärast reaalkooli lõpetamist läheb noormees astuma Moskva Sideinstituuti, kuid satub kuidagi Nižni Novgorodi ja proovib saada tööd NRL-is, kus ta palgatakse kullerina. Raha napib, ta peab NRL-is maandumisel magama, aga Olegile pole see takistuseks. Ta tegeleb füüsikaliste protsesside uurimisega kristallidetektorites.
Kolleegid uskusid, et profil oli tohutu mõju Oleg Losevi kui eksperimentaalfüüsiku kujunemisele. VC. Lebedinsky, kellega ta kohtus Tveris. Professor tõstis Losevit esile ja talle meeldis temaga uurimisteemadel vestelda. Vladimir Konstantinovitš oli alati sõbralik, taktitundeline ja andis palju küsimusteks maskeeritud nõuandeid.
Oleg Vladimirovitš Losev pühendas kogu oma elu teadusele. Eelistasin üksi töötada. Avaldatud ilma kaasautoriteta. Ma ei olnud oma abielus õnnelik. 1928. aastal asus ta elama Leningradi. Töötas CRL-is. Töötas koos ak. Ioff. Sai Ph.D. "vastavalt tööde kogumile." Ta suri 1942. aastal ümberpiiratud Leningradis.
Losevi “kristadiini” kogumikust “Nižni Novgorodi Nõukogude raadiotehnika pioneerid”:
Oleg Vladimirovitši uurimistöö oli oma sisult algselt tehnilist ja isegi raadioamatöörlikku laadi, kuid just nende kaudu saavutas ta maailmakuulsuse, avastades terasotsaga tsinkoksiidi (mineraalne tsinkoksiid) detektoris võime ergutada pidevaid võnkumisi. raadioahelates. See põhimõte pani aluse toruta raadiovastuvõtjale koos signaalivõimendusega, millel on toruga sarnased omadused. 1922. aastal nimetati seda välismaal “kristadiiniks” (kristalliline heterodüün).
Piirdumata selle nähtuse avastamise ja vastuvõtja konstruktiivse arendamisega, töötab autor välja meetodi teise järgu tsintsiidikristallide kunstlikuks rafineerimiseks (sulatades neid elektrikaares) ning leiab ka lihtsustatud meetodi leidmiseks. aktiivsed punktid kristalli pinnal tipu puudutamiseks, mis tagab võnkumiste ergutamise.
Tekkinud probleemidel ei olnud triviaalset lahendust; oli vaja teha uurimistööd veel välja arendamata füüsika valdkondades; Raadioamatöörrikked stimuleerisid füüsikauuringuid. See oli täielikult rakendusfüüsika. Lihtsaim seletus toona esile kerkinud võnke tekitamise nähtusele oli selle seos tsinkiididetektori termilise takistuse koefitsiendiga, mis ootuspäraselt osutus negatiivseks.
Kasutatud allikad:
1. Losev O.V. Pooljuhttehnoloogia päritolu. Valitud teosed - L.: Nauka, 1972
2. “Raadioamatöör”, 1924, nr 8
3. Ostroumov B.A. Nižni Novgorodi Nõukogude raadiotehnoloogia pioneerid - L.: Nauka, 1966
4.
5. Poljakov V.T. Raadio vastuvõtu tehnoloogia. Lihtsad AM-signaalide vastuvõtjad - M.: DMK Press, 2001
Allikas: www.habr.com