Ņižņijnovgorodas radiolaboratorija un Loseva ā€œKristadinā€

Ņižņijnovgorodas radiolaboratorija un Loseva ā€œKristadinā€

Žurnāla ā€œRadioamatierisā€ 8. gada 1924. numurs bija veltÄ«ts Loseva ā€œkristadÄ«namā€. Vārds "kristadÄ«ns" sastāvēja no vārdiem "kristāls" un "heterodÄ«ns", un "kristadÄ«na efekts" bija tāds, ka tad, kad cinkÄ«ta (ZnO) kristālam tika piemērota negatÄ«va novirze, kristāls sāka radÄ«t neslāpētas svārstÄ«bas.

Efektam nebija teorētiska pamata. Pats Losevs uzskatÄ«ja, ka efektu izraisÄ«ja mikroskopiska ā€œvolta lokaā€ klātbÅ«tne cinkÄ«ta kristāla saskares punktā ar tērauda stiepli.

ā€œKristadÄ«na efektaā€ atklāŔana pavēra aizraujoÅ”as izredzes radiotehnikā...

...bet sanāca kā vienmēr...

1922. gadā Losevs demonstrēja savu pētÄ«jumu rezultātus par kristāla detektora izmantoÅ”anu kā nepārtrauktu svārstÄ«bu Ä£eneratoru. Publikācijā par referāta tēmu ir laboratorisko izmeklējumu diagrammas un matemātiskais aparāts pētnieciskā materiāla apstrādei. AtgādināŔu, ka Oļegam tajā laikā vēl nebija 19 gadu.

Ņižņijnovgorodas radiolaboratorija un Loseva ā€œKristadinā€

Attēlā parādÄ«ta ā€œkristadÄ«naā€ testa shēma un tā ā€œN-veidaā€ strāvas-sprieguma raksturlielums, kas raksturÄ«gs tuneļdiodēm. Tas, ka Oļegs Vladimirovičs Losevs bija pirmais, kurÅ” praksē izmantoja tuneļa efektu pusvadÄ«tājos, kļuva skaidrs tikai pēc kara. Nevarētu teikt, ka tuneļdiodes tiek plaÅ”i izmantotas mÅ«sdienu shēmās, taču vairāki uz tām balstÄ«ti risinājumi veiksmÄ«gi darbojas mikroviļņu krāsnÄ«s.

Radioelektronikā nebija jaunu izrāvienu: visi nozares spēki pēc tam tika veltÄ«ti radiolampu uzlaboÅ”anai. Radiolampas veiksmÄ«gi aizstāja elektriskās maŔīnas un loka spraugas no radio raidÄ«Å”anas iekārtām. Caurules radio darbojās arvien stabilāk un kļuva lētāki. Tāpēc profesionāli radiotehniÄ·i toreiz uzskatÄ«ja ā€œkristadÄ«nuā€ par kuriozu: heterodÄ«na uztvērēju bez lampas, oho!

Radioamatieriem ā€œkristadÄ«naā€ dizains izrādÄ«jās diezgan sarežģīts: bija nepiecieÅ”ams akumulators, lai kristālam piegādātu nobÄ«des spriegumu, bija jāizgatavo potenciometrs, lai noregulētu nobÄ«di, un vēl viens induktors, lai meklētu. kristāla Ä£enerÄ“Å”anas punktiem.

Ņižņijnovgorodas radiolaboratorija un Loseva ā€œKristadinā€

NRL ļoti labi saprata radioamatieru grÅ«tÄ«bas, tāpēc viņi publicēja broŔūru, kurā kopā tika publicēts ā€œkristadÄ«naā€ dizains un Å apoŔņikova uztvērēja dizains. Radioamatieri vispirms izgatavoja Å apoŔņikova uztvērēju un pēc tam papildināja to ar ā€œkristadÄ«nuā€ kā radiosignāla pastiprinātāju vai vietējo oscilatoru.

Mazliet teorija

ā€œCristadineā€ dizaina publicÄ“Å”anas laikā jau pastāvēja visa veida radio uztvērēji:
1. Detektoru radio uztvērēji, ieskaitot tieŔās pastiprināŔanas uztvērējus.
2. HeterodÄ«na radio uztvērēji (pazÄ«stami arÄ« kā tieŔās konversijas uztvērēji).
3. Superheterodīna radio uztvērēji.
4. Reģeneratīvie radio uztvērēji, t.sk. "autodīni" un "sinhroni".

VienkārŔākais no radio uztvērējiem bija un paliek detektors:

Ņižņijnovgorodas radiolaboratorija un Loseva ā€œKristadinā€

Detektora uztvērēja darbÄ«ba ir ārkārtÄ«gi vienkārÅ”a: pakļaujot negatÄ«vam nesēja pusviļņam, kas izolēts ķēdē L1C1, detektora VD1 pretestÄ«ba saglabājas augsta, un, pakļaujot pozitÄ«vām, tā samazinās, t.i. detektors VD1 ā€œatverasā€. Saņemot amplitÅ«das modulētus signālus (AM) ar detektoru VD1 ā€œatvērtsā€, tiek uzlādēts bloķējoÅ”ais kondensators C2, kas tiek izlādēts caur austiņām BF pēc tam, kad detektors ir ā€œaizvērtsā€.

Ņižņijnovgorodas radiolaboratorija un Loseva ā€œKristadinā€

Grafiki parāda AM signāla demodulācijas procesu detektoru uztvērējos.

Detektora radio uztvērēja trūkumi ir acīmredzami no tā darbības principa apraksta: tas nespēj uztvert signālu, kura jauda nav pietiekama, lai "atvērtu" detektoru.

Lai palielinātu jutÄ«bu, detektoru uztvērēju ieejas rezonanses shēmās tika aktÄ«vi izmantotas ā€œpaÅ”indukcijasā€ spoles, uztÄ«tas ā€œpagrieziens, lai ieslēgtuā€ liela diametra kartona uzmavas ar biezu vara stiepli. Šādiem induktoriem ir augsts kvalitātes koeficients, t.i. reaktÄ«vās pretestÄ«bas attiecÄ«ba pret aktÄ«vo pretestÄ«bu. Tas ļāva, noregulējot ķēdi uz rezonansi, palielināt saņemtā radio signāla EMF.

Vēl viens veids, kā palielināt detektora radio uztvērēja jutÄ«bu, ir izmantot lokālo oscilatoru: signāls no Ä£eneratora, kas noregulēts uz nesējfrekvenci, tiek ā€œsajauktsā€ uztvērēja ievades ķēdē. Å ajā gadÄ«jumā detektoru ā€œatverā€ nevis vājÅ” nesējsignāls, bet gan spēcÄ«gs Ä£eneratora signāls. HeterodÄ«na uztverÅ”ana tika atklāta pat pirms radiolampu un kristāla detektoru izgudroÅ”anas un tiek izmantota joprojām.

Ņižņijnovgorodas radiolaboratorija un Loseva ā€œKristadinā€

ā€œKristadinā€, ko izmanto kā lokālo oscilatoru, attēlā apzÄ«mē ar burtu ā€œaā€; burts ā€œbā€ apzÄ«mē parasto detektora uztvērēju.

BÅ«tisks heterodÄ«nas uztverÅ”anas trÅ«kums bija svilpoÅ”ana, kas rodas vietējā oscilatora un nesēja ā€œfrekvences sitienuā€ dēļ. Å is "trÅ«kums", starp citu, tika aktÄ«vi izmantots radiotelegrāfa uztverÅ”anai ar auss (CW), kad uztvērēja lokālā oscilatora frekvence tika noregulēta par 600 - 800 Hz no raidÄ«tāja frekvences un, nospiežot taustiņu, atskanēja signāls. tālruņos parādÄ«jās signāls.

Vēl viens heterodÄ«na uztverÅ”anas trÅ«kums bija ievērojama periodiska signāla ā€œvājināŔanāsā€, kad frekvences sakrita, bet vietējā oscilatora un nesēja signālu fāzes nesakrita. ReÄ£eneratÄ«vajiem cauruļu radio uztvērējiem (Reinartz uztvērējiem), kas valdÄ«ja 20. gadu vidÅ«, Ŕī trÅ«kuma nebija. ArÄ« ar viņiem nebija viegli, bet tas ir cits stāsts...

Par ā€œsuperheterodÄ«niemā€ jāpiemin, ka to ražoÅ”ana kļuva ekonomiski izdevÄ«ga tikai 30. gadu vidÅ«. PaÅ”laik ā€œsuperheterodÄ«niā€ joprojām tiek plaÅ”i izmantoti (atŔķirÄ«bā no ā€œreÄ£eneratoriemā€ un ā€œdetektoriemā€), taču tos aktÄ«vi aizstāj ar heterodÄ«na ierÄ«cēm ar programmatÅ«ras signālu apstrādi (SDR).

Kas ir Losseva kungs?

Stāsts par Oļega Loseva parādÄ«Å”anos Ņižņijnovgorodas radiolaboratorijā sākās Tverā, kur, noklausÄ«jies Tveras uztveroŔās radiostacijas vadÄ«tāja Å”tāba kapteiņa LeŔčinska lekciju, jauneklis ieslēdza radio.

Pēc reālskolas beigÅ”anas jauneklis dodas iestāties Maskavas Komunikāciju institÅ«tā, bet kaut kā nonāk Ņižņijnovgorodā un cenÅ”as iegÅ«t darbu NRL, kur tiek pieņemts darbā par kurjeru. Naudas nepietiek, jāguļ NRL uz desantiņa, bet tas Oļegam nav Ŕķērslis. ViņŔ veic pētÄ«jumus par fizikālajiem procesiem kristāla detektoros.

Kolēģi uzskatÄ«ja, ka Oļega Loseva kā eksperimentālā fiziÄ·a veidoÅ”anā milzÄ«ga ietekme bijusi prof. VC. Ä»ebedinskis, kuru viņŔ satika Tverā. Profesors Ä«paÅ”i izcēla Losevu un viņam patika runāt par pētniecÄ«bas tēmām. Vladimirs Konstantinovičs vienmēr bija draudzÄ«gs, taktisks un sniedza daudz padomu, slēptu kā jautājumus.

Oļegs Vladimirovičs Losevs visu savu dzÄ«vi veltÄ«ja zinātnei. Man labāk patika strādāt vienatnē. Publicēts bez lÄ«dzautoriem. Es nebiju laimÄ«ga savā laulÄ«bā. 1928. gadā pārcēlās uz Ä»eņingradu. Strādājis CRL. Strādāja ar ak. Ioff. Kļuvis Ph.D. "saskaņā ar darbu kopumu." ViņŔ nomira 1942. gadā aplenktajā Ä»eņingradā.

No krājuma ā€œÅ…ižņijnovgorodas padomju radiotehnikas pionieriā€ par Loseva ā€œkristadÄ«nuā€:

Oļega Vladimiroviča pētÄ«jumiem savā saturā sākotnēji bija tehnisks un pat radioamatieru raksturs, taču tieÅ”i ar tiem viņŔ ieguva pasaules slavu, atklājot cinkÄ«ta (minerālā cinka oksÄ«da) detektorā ar tērauda galu spēju ierosināt nepārtrauktas svārstÄ«bas. radio ķēdēs. Å is princips veidoja bezkameru radiouztvērēja ar signāla pastiprinājuma pamatu, kam ir lampas Ä«paŔības. 1922. gadā ārzemēs to sauca par ā€œkristadÄ«nuā€ (kristālisko heterodÄ«nu).

Neaprobežojoties tikai ar Ŕīs parādÄ«bas atklāŔanu un uztvērēja konstruktÄ«vu attÄ«stÄ«bu, autors izstrādā metodi otrās pakāpes cinkÄ«ta kristālu mākslÄ«gai attÄ«rÄ«Å”anai (kausējot tos elektriskā lokā), kā arÄ« atrod vienkārÅ”otu metodi atraÅ”anai. aktÄ«vi punkti uz kristāla virsmas, lai pieskartos galam, kas nodroÅ”ina svārstÄ«bu ierosmi.

Problēmām, kas radās, nebija triviāla risinājuma; bija nepiecieÅ”ams veikt pētÄ«jumus vēl neattÄ«stÄ«tās fizikas jomās; Amatieru radio atteices stimulēja fizikas pētÄ«jumus. Tā bija pilnÄ«bā lietiŔķā fizika. VienkārŔākais skaidrojums svārstÄ«bu Ä£enerÄ“Å”anas fenomenam, kas toreiz parādÄ«jās, bija tā saistÄ«ba ar cinkÄ«ta detektora termisko pretestÄ«bas koeficientu, kas, kā gaidÄ«ts, izrādÄ«jās negatÄ«vs.

Izmantotie avoti:

1. Losevs O.V. Pusvadītāju tehnoloģijas pirmsākumos. Darbu izlase - L.: Nauka, 1972
2. ā€œRadioamatierisā€, 1924, 8.nr
3. Ostroumovs B.A. Ņižņijnovgorodas padomju radiotehnikas pionieri - L.: Nauka, 1966
4. www.museum.unn.ru/managfs/index.phtml?id=13
5. Poļakovs V.T. Radio uztverÅ”anas tehnoloÄ£ija. VienkārÅ”i AM signālu uztvērēji - M.: DMK Press, 2001

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru