Le numéro 8 du magazine « Radio Amateur » de 1924 était consacré au « Kristadin » de Losev. Le mot « cristadine » était composé des mots « cristal » et « hétérodyne », et « l'effet cristadine » était que lorsqu'un biais négatif était appliqué à un cristal de zincite (ZnO), le cristal commençait à générer des oscillations non amorties.
L’effet n’avait aucune base théorique. Losev lui-même pensait que l'effet était dû à la présence d'un « arc voltaïque » microscopique au point de contact du cristal de zincite avec le fil d'acier.
La découverte de « l’effet crystadine » a ouvert des perspectives passionnantes en ingénierie radio…
... mais cela s'est avéré comme toujours...
En 1922, Losev démontra les résultats de ses recherches sur l'utilisation d'un détecteur à cristal comme générateur d'oscillations continues. La publication sur le sujet du rapport contient des schémas de tests de laboratoire et un appareil mathématique pour traiter le matériel de recherche. Permettez-moi de vous rappeler qu'Oleg n'avait pas encore 19 ans à cette époque.
La figure montre un circuit de test pour la « cristadine » et sa caractéristique courant-tension en « forme de N », typique des diodes tunnel. Le fait qu'Oleg Vladimirovitch Losev ait été le premier à appliquer l'effet tunnel aux semi-conducteurs dans la pratique n'est devenu clair qu'après la guerre. On ne peut pas dire que les diodes tunnel soient largement utilisées dans les circuits modernes, mais un certain nombre de solutions basées sur celles-ci fonctionnent avec succès dans les micro-ondes.
Il n’y a pas eu de nouvelle avancée dans le domaine de la radioélectronique : toutes les forces de l’industrie se sont alors consacrées à l’amélioration des tubes radio. Les tubes radio ont remplacé avec succès les machines électriques et les arcs électriques des équipements de transmission radio. Les radios à tube fonctionnaient de plus en plus régulièrement et devenaient moins chères. Ainsi, les techniciens professionnels de la radio considéraient alors le « cristadin » comme une curiosité : un récepteur hétérodyne sans lampe, wow !
Pour les radioamateurs, la conception de la « cristadine » s'est avérée assez compliquée : une batterie était nécessaire pour fournir une tension de polarisation au cristal, un potentiomètre devait être réalisé pour régler la polarisation, et un autre inducteur devait être réalisé pour rechercher pour les points générateurs du cristal.
La LNR a très bien compris les difficultés des radioamateurs et a donc publié une brochure dans laquelle la conception de la «cristadine» et la conception du récepteur Shaposhnikov étaient publiées ensemble. Les radioamateurs ont d'abord fabriqué le récepteur Shaposhnikov, puis l'ont complété par la « cristadine » comme amplificateur de signal radio ou oscillateur local.
Un peu de théorie
Au moment de la publication du design « cristadine », tous les types de récepteurs radio existaient déjà :
1. Récepteurs radio détecteurs, y compris les récepteurs à amplification directe.
2. Récepteurs radio hétérodynes (également appelés récepteurs à conversion directe).
3. Récepteurs radio superhétérodynes.
4. Récepteurs radio régénératifs, incl. "autodynes" et "synchrodynes".
Le plus simple des récepteurs radio était et reste un détecteur :
Le fonctionnement du récepteur détecteur est extrêmement simple : lorsqu'il est exposé à une demi-onde porteuse négative isolée sur le circuit L1C1, la résistance du détecteur VD1 reste élevée, et lorsqu'il est exposé à une alternance positive, elle diminue, c'est-à-dire Le détecteur VD1 « s’ouvre ». Lors de la réception de signaux modulés en amplitude (AM) avec le détecteur VD1 « ouvert », le condensateur de blocage C2 est chargé, qui est déchargé via le casque BF après la « fermeture » du détecteur.
Les graphiques montrent le processus de démodulation d'un signal AM dans les récepteurs détecteurs.
Les inconvénients d'un récepteur radio détecteur ressortent clairement de la description du principe de son fonctionnement : il n'est pas capable de recevoir un signal dont la puissance n'est pas suffisante pour « ouvrir » le détecteur.
Pour augmenter la sensibilité, des bobines « d'auto-induction », enroulées « tour à tour » sur des manchons en carton de grand diamètre avec un fil de cuivre épais, ont été activement utilisées dans les circuits résonants d'entrée des récepteurs de détecteurs. De tels inducteurs ont un facteur de qualité élevé, c'est-à-dire le rapport entre la réactance et la résistance active. Cela a permis, lors du réglage du circuit en résonance, d'augmenter la FEM du signal radio reçu.
Une autre façon d'augmenter la sensibilité d'un récepteur radio détecteur consiste à utiliser un oscillateur local : un signal provenant d'un générateur accordé sur la fréquence porteuse est « mélangé » dans le circuit d'entrée du récepteur. Dans ce cas, le détecteur est « ouvert » non pas par un signal porteur faible, mais par un signal puissant du générateur. La réception hétérodyne a été découverte avant même l’invention des tubes radio et des détecteurs à cristaux et est encore utilisée aujourd’hui.
Le « Kristadin » utilisé comme oscillateur local est indiqué sur la figure par la lettre « a » ; la lettre « b » désigne un récepteur détecteur classique.
Un inconvénient important de la réception hétérodyne était le sifflement dû aux « battements de fréquence » de l'oscillateur local et de la porteuse. Soit dit en passant, cet «inconvénient» a été activement utilisé pour la réception radiotélégraphique (CW) «à l'oreille», lorsque l'oscillateur local du récepteur était réglé en fréquence de 600 à 800 Hz par rapport à la fréquence de l'émetteur et lorsque la touche était enfoncée, une tonalité le signal est apparu dans les téléphones.
Un autre inconvénient de la réception hétérodyne était «l'atténuation» périodique notable du signal lorsque les fréquences correspondaient, mais les phases de l'oscillateur local et des signaux porteurs ne correspondaient pas. Les récepteurs radio à tubes régénératifs (récepteurs Reinartz) qui régnaient en maîtres au milieu des années 20 ne présentaient pas cet inconvénient. Ce n'était pas facile non plus avec eux, mais c'est une autre histoire...
Concernant les « superhétérodynes », il convient de mentionner que leur production n’est devenue économiquement réalisable qu’au milieu des années 30. Actuellement, les « superhétérodynes » sont encore largement utilisés (contrairement aux « régénérateurs » et aux « détecteurs »), mais sont activement remplacés par des dispositifs hétérodynes dotés d'un traitement logiciel du signal (SDR).
Qui est M. Lossev ?
L'histoire de l'apparition d'Oleg Losev au laboratoire radio de Nijni Novgorod a commencé à Tver, où, après avoir écouté une conférence du chef de la station de radio de réception de Tver, le capitaine d'état-major Leshchinsky, le jeune homme a allumé la radio.
Après avoir obtenu son diplôme d'une véritable école, le jeune homme entre à l'Institut des communications de Moscou, mais arrive d'une manière ou d'une autre à Nijni Novgorod et tente de trouver un emploi à la LNR, où il est embauché comme coursier. Il n'y a pas assez d'argent, il doit dormir dans la LNR sur le palier, mais ce n'est pas un obstacle pour Oleg. Il mène des recherches sur les processus physiques dans les détecteurs à cristaux.
Ses collègues pensaient que le professeur avait eu une énorme influence sur la formation d'Oleg Losev en tant que physicien expérimental. CV. Lebedinsky, qu'il a rencontré à Tver. Le professeur distinguait Losev et aimait discuter avec lui de sujets de recherche. Vladimir Konstantinovitch était invariablement amical, plein de tact et donnait de nombreux conseils déguisés en questions.
Oleg Vladimirovich Losev a consacré toute sa vie à la science. J'ai préféré travailler seul. Publié sans co-auteurs. Je n'étais pas heureux dans mon mariage. En 1928, il s'installe à Léningrad. A travaillé chez CRL. J'ai travaillé avec ak. Ioffe. Devenu docteur. "selon la totalité du travail." Il mourut en 1942 à Leningrad assiégée.
Extrait de la collection « Pionniers de Nijni Novgorod de l'ingénierie radio soviétique » sur le « Kristadin » de Losev :
Les recherches d'Oleg Vladimirovitch, dans leur contenu, avaient initialement un caractère technique et même radioamateur, mais c'est grâce à elles qu'il acquit une renommée mondiale, ayant découvert dans un détecteur de zincite (oxyde de zinc minéral) avec une pointe en acier la capacité d'exciter des oscillations continues dans les circuits radio. Ce principe constitue la base d'un récepteur radio tubeless avec amplification du signal qui possède les propriétés d'un récepteur radio à tube. En 1922, on l'appelait à l'étranger « cristadine » (hétérodyne cristallin).
Sans se limiter à la découverte de ce phénomène et au développement constructif du récepteur, l'auteur développe une méthode de raffinage artificiel des cristaux de zincite de second ordre (en les faisant fondre dans un arc électrique), et trouve également une méthode simplifiée pour trouver points actifs à la surface du cristal pour toucher la pointe, ce qui assure l'excitation des oscillations.
Les problèmes qui se posaient n’avaient pas de solution triviale ; il était nécessaire de mener des recherches dans des domaines de la physique encore peu développés ; Les échecs des radioamateurs ont stimulé la recherche en physique. C’était de la physique complètement appliquée. L'explication la plus simple du phénomène de génération d'oscillations qui se dessinait alors était son lien avec le coefficient de résistance thermique du détecteur de zincite, qui, comme prévu, s'est avéré négatif.
Sources utilisées:
1. Losev O.V. Aux origines de la technologie des semi-conducteurs. Œuvres choisies - L. : Nauka, 1972
2. « Radioamateur », 1924, n° 8
3. Ostroumov B.A. Nijni Novgorod, pionniers de la technologie radio soviétique - L. : Nauka, 1966
4.
5. Polyakov V.T. Technologie de réception radio. Récepteurs simples de signaux AM - M. : DMK Press, 2001
Source: habr.com