8 m. žurnalo „Radijo mėgėjas“ 1924 numeris buvo skirtas Losevo „kristadinui“. Žodis „kristadinas“ buvo sudarytas iš žodžių „kristalas“ ir „heterodinas“, o „kristadino efektas“ buvo tas, kad kai cinkito (ZnO) kristalui buvo pritaikytas neigiamas poslinkis, kristalas pradėjo generuoti neslopintus svyravimus.
Poveikis neturėjo teorinio pagrindo. Pats Losevas manė, kad efektą lėmė mikroskopinis „voltinis lankas“ cinkito kristalo sąlyčio su plienine viela taške.
„Kristadino efekto“ atradimas atvėrė įdomių perspektyvų radijo inžinerijoje...
...bet išėjo kaip visada...
1922 metais Losevas pademonstravo savo tyrimų rezultatus apie kristalų detektoriaus panaudojimą kaip nuolatinių virpesių generatorių. Leidinyje pranešimo tema pateikiamos laboratorinių tyrimų schemos ir matematinis aparatas, skirtas tyrimo medžiagai apdoroti. Priminsiu, kad Olegui tuo metu dar nebuvo 19 metų.
Paveikslėlyje parodyta „kristadino“ bandymo grandinė ir jo „N formos“ srovės įtampos charakteristika, būdinga tuneliniams diodams. Kad Olegas Vladimirovičius Losevas pirmasis praktiškai panaudojo tunelio efektą puslaidininkiuose, paaiškėjo tik po karo. Negalima sakyti, kad tuneliniai diodai yra plačiai naudojami šiuolaikinėje grandinėje, tačiau nemažai jais pagrįstų sprendimų sėkmingai veikia mikrobangų krosnelėje.
Radijo elektronikos srityje nebuvo jokio naujo proveržio: visos pramonės pajėgos tada buvo skirtos radijo lempų tobulinimui. Radijo vamzdžiai sėkmingai pakeitė elektros mašinas ir radijo perdavimo įrangos lanko tarpus. Vamzdžių radijo imtuvai veikė vis stabiliau ir atpigo. Todėl profesionalūs radijo technikai tuomet laikė „kristadiną“ kaip kuriozą: heterodininį imtuvą be lempos, oho!
Radijo mėgėjams „kristadino“ konstrukcija pasirodė gana sudėtinga: reikėjo baterijos, kad būtų tiekiama poslinkio įtampa į kristalą, reikėjo padaryti potenciometrą poslinkiui reguliuoti ir dar vieną induktorių ieškoti. kristalo generavimo taškams.
NRL puikiai suprato radijo mėgėjų sunkumus, todėl išleido brošiūrą, kurioje kartu buvo publikuojamas „kristadino“ dizainas ir Šapošnikovo imtuvo dizainas. Radijo mėgėjai pirmiausia pagamino Šapošnikovo imtuvą, o vėliau papildė jį „kristadinu“ kaip radijo signalo stiprintuvą arba vietinį generatorių.
Teorijos tiek
„Cristadine“ dizaino paskelbimo metu jau egzistavo visų tipų radijo imtuvai:
1. Detektoriniai radijo imtuvai, įskaitant tiesioginio stiprinimo imtuvus.
2. Heterodininiai radijo imtuvai (taip pat žinomi kaip tiesioginės konversijos imtuvai).
3. Superheterodininiai radijo imtuvai.
4. Regeneraciniai radijo imtuvai, įsk. „autodynai“ ir „sinchrodinai“.
Paprasčiausias radijo imtuvas buvo ir išlieka detektorius:
Detektoriaus imtuvo veikimas yra itin paprastas: veikiant neigiamam nešiklio pusbangiui, izoliuotai grandinėje L1C1, detektoriaus VD1 varža išlieka didelė, o veikiant teigiamai – mažėja, t.y. detektorius VD1 „atsidaro“. Priimant amplitudės moduliuotus signalus (AM), kai detektorius VD1 „atidarytas“, įkraunamas blokuojantis kondensatorius C2, kuris iškraunamas per ausines BF po to, kai detektorius „uždarytas“.
Grafikai rodo AM signalo demoduliavimo procesą detektoriaus imtuvuose.
Detektoriaus radijo imtuvo trūkumai akivaizdūs iš jo veikimo principo aprašymo: jis negali priimti signalo, kurio galios nepakanka detektoriui „atidaryti“.
Norint padidinti jautrumą, detektorių imtuvų įvesties rezonansinėse grandinėse buvo aktyviai naudojamos „saviindukcijos“ ritės, „apsuktos“ ant didelio skersmens kartoninių rankovių su stora varine viela. Tokie induktoriai turi aukštą kokybės koeficientą, t.y. reaktyvumo ir aktyviosios varžos santykis. Tai leido, derinant grandinę į rezonansą, padidinti gaunamo radijo signalo EMF.
Kitas būdas padidinti detektoriaus radijo imtuvo jautrumą yra vietinio osciliatoriaus naudojimas: generatoriaus, suderinto su nešlio dažniu, signalas „sumaišomas“ į imtuvo įvesties grandinę. Tokiu atveju detektorių „atidaro“ ne silpnas nešiklio signalas, o galingas generatoriaus signalas. Heterodino priėmimas buvo atrastas dar prieš radijo lempų ir kristalų detektorių išradimą ir vis dar naudojamas šiandien.
„Kristadinas“, naudojamas kaip vietinis osciliatorius, paveiksle pažymėtas raide „a“, o raidė „b“ reiškia įprastą detektoriaus imtuvą.
Reikšmingas heterodino priėmimo trūkumas buvo švilpimas, atsirandantis dėl vietinio osciliatoriaus ir nešiklio „dažnio dūžių“. Šis „trūkumas“, beje, buvo aktyviai naudojamas radijo telegrafo (CW) priėmimui „per ausį“, kai imtuvo vietinio osciliatoriaus dažnis buvo pakoreguotas 600 - 800 Hz nuo siųstuvo dažnio ir paspaudus klavišą pasigirsta tonas. telefonuose pasirodė signalas.
Kitas heterodininio priėmimo trūkumas buvo pastebimas periodiškas signalo „susilpimas“, kai dažniai sutapo, tačiau nesutapo vietinio generatoriaus ir nešlio signalų fazės. Regeneraciniai vamzdiniai radijo imtuvai (Reinartz imtuvai), kurie karaliavo 20-ųjų viduryje, šio trūkumo neturėjo. Su jais irgi nebuvo lengva, bet tai jau kita istorija...
Kalbant apie „superheterodinus“, reikia paminėti, kad jų gamyba ekonomiškai tapo pagrįsta tik 30-ųjų viduryje. Šiuo metu „superheterodinai“ vis dar plačiai naudojami (skirtingai nei „regeneratoriai“ ir „detektoriai“), tačiau juos aktyviai keičia heterodininiai įrenginiai su programinės įrangos signalų apdorojimu (SDR).
Kas yra ponas Lossevas?
Olego Losevo pasirodymo Nižnij Novgorodo radijo laboratorijoje istorija prasidėjo Tverėje, kur, išklausęs Tverės radijo stoties vadovo, štabo kapitono Leščinskio paskaitą, jaunuolis įsijungė radiją.
Baigęs tikrą mokyklą, jaunuolis eina į Maskvos ryšių institutą, tačiau kažkaip atvyksta į Nižnij Novgorodą ir bando įsidarbinti NRL, kur yra pasamdytas kurjeriu. Pinigų neužtenka, jis turi miegoti NRL ant nusileidimo, bet Olegui tai ne kliūtis. Jis atlieka fizikinių procesų kristalų detektoriuose tyrimus.
Kolegos manė, kad Olego Losevo, kaip eksperimentinio fiziko, formavimuisi didžiulės įtakos turėjo prof. VC. Lebedinskį, su kuriuo susipažino dar Tverėje. Profesorius išskyrė Losevą ir mėgo su juo kalbėtis tyrimų temomis. Vladimiras Konstantinovičius visada buvo draugiškas, taktiškas ir davė daug patarimų, užmaskuotų kaip klausimai.
Olegas Vladimirovičius Losevas visą savo gyvenimą paskyrė mokslui. Man labiau patiko dirbti vienas. Paskelbta be bendraautorių. Aš nebuvau laiminga savo santuokoje. 1928 m. persikėlė į Leningradą. Dirbo CRL. Dirbo su ak. Ioffe. Tapo mokslų daktaru. „pagal darbų visumą“. Jis mirė 1942 metais apgultame Leningrade.
Iš kolekcijos „Nižnij Novgorodo sovietų radijo inžinerijos pionieriai“ apie Losevo „kristadiną“:
Olego Vladimirovičiaus tyrimai savo turiniu iš pradžių turėjo techninį ir net mėgėjišką radijo pobūdį, tačiau būtent per juos jis pelnė pasaulinę šlovę, atradęs cinkito (mineralinio cinko oksido) detektorių su plieniniu antgaliu gebėjimą sužadinti nuolatinius virpesius. radijo grandinėse. Šis principas sudarė bekamerinio radijo imtuvo su signalo stiprinimu, turinčio vamzdelio savybes, pagrindą. 1922 m. užsienyje jis buvo vadinamas „kristadinu“ (kristalinis heterodinas).
Neapsiribodamas šio reiškinio atradimu ir konstruktyviu imtuvo vystymu, autorius kuria metodą dirbtiniam antros rūšies cinkito kristalų gryninimui (lydant juos elektros lanku), taip pat randa supaprastintą metodą rasti. kristalo paviršiuje esantys aktyvūs taškai, skirti liesti galiuką, kas užtikrina virpesių sužadinimą.
Iškilusios problemos neturėjo trivialaus sprendimo; reikėjo atlikti tyrimus dar neišvystytose fizikos srityse; Mėgėjų radijo gedimai paskatino fizikos tyrimus. Tai buvo visiškai taikomoji fizika. Paprasčiausias tuomet atsiradusio virpesių generavimo reiškinio paaiškinimas buvo jo ryšys su cinkito detektoriaus šiluminiu atsparumo koeficientu, kuris, kaip ir tikėtasi, pasirodė neigiamas.
Naudoti šaltiniai:
1. Losevas O.V. Puslaidininkių technologijos ištakose. Rinktiniai kūriniai - L.: Nauka, 1972 m
2. „Radijo mėgėjas“, 1924, Nr.8
3. Ostroumovas B.A. Nižnij Novgorodo sovietinės radijo technologijos pradininkai - L.: Nauka, 1966 m
4.
5. Poliakovas V.T. Radijo priėmimo technologija. Paprasti AM signalų imtuvai – M.: DMK Press, 2001 m
Šaltinis: www.habr.com