גיליון 8 של המגזין "רדיו חובב" לשנת 1924 הוקדש ל"kristadin" של לוסב. המילה "קריסטדין" הורכבה מהמילים "קריסטל" ו"הטרודין", וה"אפקט קריסטדין" היה שכאשר הוחלה הטיה שלילית על גביש זינקיט (ZnO), הגביש החל ליצור תנודות לא מבולקות.

להשפעה לא היה בסיס תיאורטי. לוסב עצמו האמין שההשפעה נובעת מנוכחות של "קשת וולטאית" מיקרוסקופית בנקודת המגע של גביש הצינציט עם חוט הפלדה.

גילוי "אפקט הקריסטדין" פתח בפני אפשרויות מרגשות בהנדסת רדיו...

... אבל התברר כמו תמיד...

בשנת 1922, לוסב הדגים את תוצאות מחקריו על השימוש בגלאי גבישים כמחולל תנודות מתמשכות. הפרסום בנושא הדוח מכיל דיאגרמות של בדיקות מעבדה ומנגנון מתמטי לעיבוד חומר מחקרי. הרשו לי להזכיר לכם שאולג עוד לא היה בן 19 באותה תקופה.

האיור מציג מעגל בדיקה עבור "קריסטדין" ומאפיין מתח זרם "בצורת N" שלו, אופייני לדיודות מנהרה. כי אולג ולדימירוביץ' לוסב היה הראשון ליישם את אפקט המנהרה במוליכים למחצה בפועל התברר רק לאחר המלחמה. לא ניתן לומר שדיודות מנהרה נמצאות בשימוש נרחב במעגלים מודרניים, אך מספר פתרונות המבוססים עליהן פועלים בהצלחה בגלי מיקרו.

לא הייתה פריצת דרך חדשה בתחום האלקטרוניקה הרדיו: כל כוחות התעשייה הוקדשו אז לשיפור שפופרות רדיו. צינורות רדיו החליפו בהצלחה מכונות חשמליות ופערי קשת מציוד שידורי רדיו. מכשירי רדיו צינור עבדו יותר ויותר בהתמדה והפכו זולים יותר. לכן, טכנאי רדיו מקצועיים התייחסו אז ל"קריסטאדין" כקוריוז: מקלט הטרודיין ללא מנורה, וואו!

עבור חובבי רדיו, העיצוב של ה"קריסטדין" התברר כמסובך למדי: נדרשה סוללה כדי לספק מתח הטיה לקריסטל, היה צריך לייצר פוטנציומטר כדי להתאים את ההטיה, והיה צריך לעשות משרן אחר כדי לחפש עבור נקודות היצירה של הגביש.

ה-NRL הבינו היטב את הקשיים של חובבי רדיו, ולכן הם פרסמו חוברת בה פורסמו יחדיו עיצוב ה"קריסטדין" ועיצוב מקלט שאפוסניקוב. חובבי רדיו ייצרו תחילה את מקלט שאפושניקוב, ולאחר מכן השלימו אותו עם "קריסטדין" כמגבר אותות רדיו או מתנד מקומי.

קצת תיאוריה

בזמן פרסום עיצוב "קריסטדין", כל סוגי מקלטי הרדיו כבר היו קיימים:
1. מקלטי רדיו גלאים, לרבות מקלטי הגברה ישירה.
2. מקלטי רדיו Heterodyne (הידועים גם כמקלטי המרה ישירה).
3. מקלטי רדיו Superheterodyne.
4. מקלטי רדיו רגנרטיביים, כולל. "אוטודינס" ו"סינכרודינס".

הפשוט ביותר מבין מקלטי הרדיו היה ונשאר גלאי:

פעולתו של מקלט הגלאי פשוטה ביותר: כאשר נחשף לחצי גל נושא שלילי המבודד במעגל L1C1, ההתנגדות של הגלאי VD1 נשארת גבוהה, וכאשר נחשף לחיובי היא יורדת, כלומר. גלאי VD1 "נפתח". בעת קבלת אותות מאופנים משרעת (AM) כאשר הגלאי VD1 "פתוח", קבל החסימה C2 נטען, אשר נפרק דרך האוזניות BF לאחר שהגלאי "נסגר".

הגרפים מציגים את תהליך הדמודולציה של אות AM במקלטי גלאים.

החסרונות של מקלט רדיו גלאי ברורים מתיאור עיקרון פעולתו: הוא אינו מסוגל לקבל אות שהכוח שלו אינו מספיק כדי "לפתוח" את הגלאי.

כדי להגביר את הרגישות, נעשה שימוש פעיל בסלילי "אינדוקציה עצמית", מפותלים "לפנות להסתובב" על שרוולי קרטון בקוטר גדול עם חוט נחושת עבה, במעגלי תהודה קלט של מקלטי גלאים. למשרנים כאלה יש גורם איכות גבוה, כלומר. היחס בין התגובה להתנגדות הפעילה. זה איפשר, בעת כוונון המעגל לתהודה, להגדיל את EMF של אות הרדיו המתקבל.

דרך נוספת להגביר את הרגישות של מקלט רדיו גלאי היא שימוש במתנד מקומי: אות מגנרטור המכוון לתדר הנשא "מעורב" לתוך מעגל הכניסה של המקלט. במקרה זה, הגלאי "נפתח" לא על ידי אות נושא חלש, אלא על ידי אות חזק מהגנרטור. קליטת הטרודיין התגלתה עוד לפני המצאת שפופרות רדיו וגלאי גבישים ונמצאת בשימוש עד היום.

ה"קריסטדין" המשמש כמתנד מקומי מסומן באיור באות "א"; האות "ב" מציינת מקלט גלאי רגיל.

חסרון משמעותי של קליטה הטרודינית היה השריקה המתרחשת עקב "פעימות התדר" של המתנד המקומי והנשא. "חיסרון" זה, אגב, שימש באופן פעיל לקליטת רדיוטלגרף "באוזן" (CW), כאשר המתנד המקומי של המקלט הותאם בתדר ב-600 - 800 הרץ מתדר המשדר וכאשר המקש נלחץ, צליל אות הופיע בטלפונים.

חסרון נוסף של קליטה הטרודינית היה ה"הנחתה" התקופתית המורגשת של האות כאשר התדרים מתאימים, אך השלבים של אותות המתנד המקומי והנשא לא תאמו. למקלטי רדיו שפופרת מתחדשים (מקלטי Reinartz) ששלטו באמצע שנות ה-20 לא היה חסרון זה. גם איתם זה לא היה קל, אבל זה כבר סיפור אחר...

לגבי "סופרהטרודינים" יש להזכיר שייצורם הפך לאפשרי כלכלית רק באמצע שנות ה-30. נכון לעכשיו, "סופרהטרודינים" עדיין נמצאים בשימוש נרחב (בניגוד ל"מחדשים" ו"גלאים"), אך מוחלפים באופן פעיל בהתקנים הטרודיינים עם עיבוד אותות תוכנה (SDR).

מי זה מר לוסב?

סיפור הופעתו של אולג לוסב במעבדת הרדיו בניז'ני נובגורוד החל בטבר, שם, לאחר שהאזין להרצאה של ראש תחנת הרדיו המקבלת של טבר, קפטן הצוות לשצ'ינסקי, הצעיר הדליק את הרדיו.

לאחר שסיים את לימודיו בבית ספר אמיתי, הצעיר הולך להיכנס למכון מוסקבה לתקשורת, אבל איכשהו מגיע לניז'ני נובגורוד ומנסה להשיג עבודה ב-NRL, שם הוא נשכר כשליח. אין מספיק כסף, הוא צריך לישון ב-NRL על הנחיתה, אבל זה לא מכשול עבור אולג. הוא עורך מחקר על תהליכים פיזיקליים בגלאי גבישים.

עמיתים האמינו שלפרופ' הייתה השפעה עצומה על היווצרותו של אולג לוסב כפיזיקאי ניסיוני. VC. לבדינסקי, אותו פגש בטבר. הפרופסור ייחד את לוסב ואהב לדבר איתו על נושאי מחקר. ולדימיר קונסטנטינוביץ' היה תמיד ידידותי, בעל טקט ונתן הרבה עצות מחופשות לשאלות.

אולג ולדימירוביץ' לוסב הקדיש את כל חייו למדע. העדפתי לעבוד לבד. פורסם ללא מחברים שותפים. לא הייתי מאושרת בנישואיי. ב-1928 עבר ללנינגרד. עבד ב-CRL. עבד עם ak. איופה. הפך ל-Ph.D. "לפי מכלול העבודה". הוא מת ב-1942 בלנינגרד הנצורה.

מתוך האוסף "ניז'ני נובגורוד חלוצי הנדסת הרדיו הסובייטית" על "קריסטדין" של לוסב:

למחקרו של אולג ולדימירוביץ', בתוכנו, היה בתחילה אופי רדיו טכני ואף חובבני, אך איתם הוא זכה לתהילת עולם, לאחר שגילה בגלאי צינקיט (תחמוצת אבץ מינרלי) עם קצה פלדה את היכולת לעורר תנודות מתמשכות במעגלי רדיו. עיקרון זה היווה את הבסיס למקלט רדיו ללא צינור עם הגברת אות שיש לו תכונות של צינור. בשנת 1922, זה נקרא בחו"ל "קריסטדין" (הטרודין גבישי).

מבלי להגביל את עצמו לגילוי תופעה זו ולפיתוח הקונסטרוקטיבי של המקלט, המחבר מפתח שיטה לזיכוך מלאכותי של גבישי צינציט מדרגה שנייה (על ידי המסתם בקשת חשמלית), וכן מוצא שיטה פשוטה למציאת נקודות פעילות על פני הגביש למגע בקצה, מה שמבטיח עירור של תנודות.

לבעיות שהתעוררו לא היה פתרון טריוויאלי; היה צורך לערוך מחקר בתחומים עדיין לא מפותחים של הפיזיקה; כישלונות רדיו חובבים עוררו את מחקר הפיזיקה. זה היה פיזיקה יישומית לחלוטין. ההסבר הפשוט ביותר לתופעת יצירת התנודות שהופיעה אז היה הקשר שלה עם מקדם ההתנגדות התרמי של גלאי הצינציט, שכצפוי התברר כשליל.

מקורות משומשים:

1. Losev O.V. במקורותיה של טכנולוגיית המוליכים למחצה. יצירות נבחרות - ל': נאוקה, 1972
2. "רדיו חובב", 1924, מס' 8
3. אוסטרומוב B.A. ניז'ני נובגורוד חלוצי טכנולוגיית הרדיו הסובייטית - L.: Nauka, 1966
4. www.museum.unn.ru/managfs/index.phtml?id=13
5. פוליאקוב V.T. טכנולוגיית קליטת רדיו. מקלטים פשוטים של אותות AM - M.: DMK Press, 2001

מקור: www.habr.com