Nummer 8 van het tijdschrift "Radio Amateur" voor 1924 was gewijd aan Losevs "kristadin". Het woord "cristadine" bestond uit de woorden "kristal" en "heterodyne", en het "crystadine-effect" was dat wanneer een negatieve bias werd toegepast op een zinkiet (ZnO) kristal, het kristal ongedempte oscillaties begon te genereren.
Het effect had geen theoretische basis. Losev geloofde zelf dat het effect te wijten was aan de aanwezigheid van een microscopisch kleine ‘voltaïsche boog’ op het contactpunt van het zinkietkristal met de staaldraad.
De ontdekking van het ‘crystadine-effect’ opende opwindende perspectieven in de radiotechniek...
...maar het bleek zoals altijd...
In 1922 demonstreerde Losev de resultaten van zijn onderzoek naar het gebruik van een kristaldetector als generator van continue oscillaties. De publicatie over het onderwerp van het rapport bevat diagrammen van laboratoriumtests en een wiskundig apparaat voor het verwerken van onderzoeksmateriaal. Ik wil u eraan herinneren dat Oleg toen nog geen 19 jaar oud was.
De figuur toont een testcircuit voor "cristadine" en zijn "N-vormige" stroom-spanningskarakteristiek, typisch voor tunneldiodes. Dat Oleg Vladimirovitsj Losev de eerste was die het tunneleffect in de praktijk toepaste in halfgeleiders werd pas na de oorlog duidelijk. Er kan niet worden gezegd dat tunneldiodes op grote schaal worden gebruikt in moderne schakelingen, maar een aantal daarop gebaseerde oplossingen werken met succes in microgolven.
Er was geen nieuwe doorbraak in de radio-elektronica: alle krachten van de industrie waren toen gewijd aan het verbeteren van radiobuizen. Radiobuizen hebben met succes elektrische machines en boogopeningen van radiozendapparatuur vervangen. Buizenradio's werkten steeds stabieler en werden goedkoper. Daarom beschouwden professionele radiotechnici de ‘cristadin’ toen als een curiosum: een heterodyne ontvanger zonder lamp, wauw!
Voor radioamateurs bleek het ontwerp van de “cristadine” nogal ingewikkeld: er was een batterij nodig om voorspanning aan het kristal te leveren, er moest een potentiometer gemaakt worden om de voorspanning aan te passen, en er moest een andere inductor gemaakt worden om te zoeken voor de genererende punten van het kristal.
Het NRL begreep de moeilijkheden van radioamateurs heel goed en bracht daarom een brochure uit waarin het ontwerp van de “cristadine” en het ontwerp van de Shaposhnikov-ontvanger samen werden gepubliceerd. Radioamateurs maakten eerst de Shaposhnikov-ontvanger en vulden deze vervolgens aan met “cristadine” als radiosignaalversterker of lokale oscillator.
Een beetje theorie
Op het moment van publicatie van het “cristadine” -ontwerp bestonden al alle soorten radio-ontvangers:
1. Detectorradio-ontvangers, inclusief ontvangers met directe versterking.
2. Heterodyne radio-ontvangers (ook bekend als directe conversie-ontvangers).
3. Superheterodyne radio-ontvangers.
4. Regeneratieve radio-ontvangers, incl. "autodynes" en "synchrodynes".
De eenvoudigste radio-ontvanger was en blijft een detector:
De werking van de detectorontvanger is uiterst eenvoudig: bij blootstelling aan een negatieve halve golfgolf geïsoleerd op circuit L1C1, blijft de weerstand van de detector VD1 hoog, en bij blootstelling aan een positieve drager neemt deze af, d.w.z. detector VD1 “opent”. Bij ontvangst van amplitudegemoduleerde signalen (AM) terwijl de detector VD1 “open” is, wordt de blokkeercondensator C2 opgeladen, die via de hoofdtelefoon BF wordt ontladen nadat de detector “gesloten” is.
De grafieken tonen het demodulatieproces van een AM-signaal in detectorontvangers.
De nadelen van een detectorradio-ontvanger blijken duidelijk uit de beschrijving van het werkingsprincipe: hij is niet in staat een signaal te ontvangen waarvan het vermogen niet voldoende is om de detector te "openen".
Om de gevoeligheid te vergroten, werden "zelfinductie" -spoelen, "draai tot draai" gewikkeld op kartonnen hoezen met een grote diameter en dikke koperdraad, actief gebruikt in de ingangsresonantiecircuits van detectorontvangers. Dergelijke inductoren hebben een hoge kwaliteitsfactor, d.w.z. de verhouding tussen reactantie en actieve weerstand. Dit maakte het mogelijk om bij het afstemmen van de schakeling op resonantie de EMF van het ontvangen radiosignaal te vergroten.
Een andere manier om de gevoeligheid van een detectorradio-ontvanger te vergroten is het gebruik van een lokale oscillator: een signaal van een generator afgestemd op de draaggolffrequentie wordt “gemengd” in het ingangscircuit van de ontvanger. In dit geval wordt de detector niet "geopend" door een zwak draaggolfsignaal, maar door een krachtig signaal van de generator. Heterodyne ontvangst werd al ontdekt vóór de uitvinding van radiobuizen en kristaldetectoren en wordt nog steeds gebruikt.
De “Kristadin” die als lokale oscillator wordt gebruikt, wordt in de figuur aangegeven met de letter “a”; de letter “b” geeft een conventionele detectorontvanger aan.
Een belangrijk nadeel van heterodyne ontvangst was het fluiten dat optreedt als gevolg van de “frequentieslagen” van de lokale oscillator en de draaggolf. Dit “nadeel” werd overigens actief gebruikt voor het “op het gehoor” ontvangen van radiotelegrafie (CW), toen de lokale oscillator van de ontvanger in frequentie werd aangepast met 600 - 800 Hz ten opzichte van de zenderfrequentie en wanneer de toets werd ingedrukt, een toon signaal verscheen in de telefoons.
Een ander nadeel van heterodyne ontvangst was de merkbare periodieke “verzwakking” van het signaal wanneer de frequenties overeenkwamen, maar de fasen van de lokale oscillator- en draaggolfsignalen niet overeenkwamen. De regeneratieve buizenradio-ontvangers (Reinartz-ontvangers) die halverwege de jaren twintig de boventoon voerden, hadden dit nadeel niet. Ook bij hen was het niet makkelijk, maar dat is een ander verhaal...
Over “superheterodynes” moet worden vermeld dat hun productie pas halverwege de jaren dertig economisch haalbaar werd. Momenteel worden ‘superheterodynes’ nog steeds veel gebruikt (in tegenstelling tot ‘regenerators’ en ‘detectoren’), maar worden ze actief vervangen door heterodyne apparaten met softwaresignaalverwerking (SDR).
Wie is de heer Lossev?
Het verhaal van Oleg Losevs optreden in het radiolaboratorium van Nizjni Novgorod begon in Tver, waar de jongeman, na te hebben geluisterd naar een lezing door het hoofd van het Tver-ontvangende radiostation, stafkapitein Leshchinsky, de radio aanzette.
Nadat hij is afgestudeerd aan een echte school, gaat de jongeman naar het Moskouse Instituut voor Communicatie, maar komt op de een of andere manier naar Nizjni Novgorod en probeert een baan te krijgen bij NRL, waar hij wordt aangenomen als koerier. Er is niet genoeg geld, hij moet in de NRL op de overloop slapen, maar dit is geen obstakel voor Oleg. Hij doet onderzoek naar fysische processen in kristaldetectoren.
Collega's waren van mening dat Prof. een enorme invloed had op de vorming van Oleg Losev als experimenteel natuurkundige. VC. Lebedinsky, die hij in Tver ontmoette. De professor koos Losev uit en praatte graag met hem over onderzoeksonderwerpen. Vladimir Konstantinovich was altijd vriendelijk, tactvol en gaf veel advies, vermomd als vragen.
Oleg Vladimirovitsj Losev wijdde zijn hele leven aan de wetenschap. Ik werkte het liefst alleen. Gepubliceerd zonder co-auteurs. Ik was niet gelukkig in mijn huwelijk. In 1928 verhuisde hij naar Leningrad. Heeft gewerkt bij CRL Heeft gewerkt met ak. Ioffe. Werd Ph.D. "volgens het geheel van het werk." Hij stierf in 1942 in het belegerde Leningrad.
Uit de collectie “Nizhny Novgorod Pioneers of Sovjet Radio Engineering” over Losevs “kristadin”:
Het onderzoek van Oleg Vladimirovich had qua inhoud aanvankelijk een technisch en zelfs amateurradiokarakter, maar het was door hen dat hij wereldfaam verwierf, nadat hij in een zinkietdetector (mineraal zinkoxide) met een stalen punt het vermogen had ontdekt om continue oscillaties op te wekken. in radiocircuits. Dit principe vormde de basis van een tubeless radio-ontvanger met signaalversterking die de eigenschappen heeft van een buizenontvanger. In 1922 werd het in het buitenland “cristadine” (kristallijne heterodyne) genoemd.
Zonder zich te beperken tot de ontdekking van dit fenomeen en de constructieve ontwikkeling van de ontvanger, ontwikkelt de auteur een methode voor het kunstmatig verfijnen van tweederangs zinkietkristallen (door ze in een elektrische boog te smelten), en vindt hij ook een vereenvoudigde methode voor het vinden van actieve punten op het oppervlak van het kristal voor het aanraken van de punt, wat zorgt voor de excitatie van oscillaties.
De problemen die zich voordeden hadden geen triviale oplossing; het was noodzakelijk om onderzoek te doen op nog onontwikkelde gebieden van de natuurkunde; Storingen in de amateurradio stimuleerden natuurkundig onderzoek. Het was volledig toegepaste natuurkunde. De eenvoudigste verklaring voor het fenomeen van het genereren van oscillaties dat toen opdook, was het verband met de thermische weerstandscoëfficiënt van de zinkietdetector, die, zoals verwacht, negatief bleek te zijn.
Gebruikte bronnen:
1. Losev O.V. Aan de oorsprong van halfgeleidertechnologie. Geselecteerde werken - L.: Nauka, 1972
2. “Radioamateur”, 1924, nr. 8
3. Ostroumov B.A. Nizjni Novgorod, pioniers van de Sovjet-radiotechnologie - L.: Nauka, 1966
4.
5. Polyakov V.T. Radio-ontvangsttechnologie. Eenvoudige ontvangers van AM-signalen - M.: DMK Press, 2001
Bron: www.habr.com