Utgave 8 av magasinet "Radio Amateur" for 1924 ble dedikert til Losevs "kristadin". Ordet "kristadin" var bygd opp av ordene "krystall" og "heterodyn", og "krystallineffekten" var at når en negativ skjevhet ble påført en sinkitt (ZnO)-krystall, begynte krystallen å generere udempede svingninger.
Effekten hadde ikke noe teoretisk grunnlag. Losev selv mente at effekten skyldtes tilstedeværelsen av en mikroskopisk "voltaisk bue" ved kontaktpunktet mellom sinsittkrystallen og ståltråden.
Oppdagelsen av "crystadine-effekten" åpnet for spennende muligheter innen radioteknikk...
... men det ble som alltid...
I 1922 demonstrerte Losev resultatene av sin forskning på bruken av en krystalldetektor som en generator for kontinuerlige oscillasjoner. Publikasjonen om temaet for rapporten inneholder diagrammer over laboratorietester og et matematisk apparat for bearbeiding av forskningsmateriale. La meg minne deg på at Oleg ennå ikke var 19 år gammel på den tiden.
Figuren viser en testkrets for "kristadin" og dens "N-formede" strøm-spenningskarakteristikk, typisk for tunneldioder. At Oleg Vladimirovich Losev var den første som brukte tunneleffekten i halvledere i praksis ble klart først etter krigen. Det kan ikke sies at tunneldioder er mye brukt i moderne kretser, men en rekke løsninger basert på dem fungerer vellykket i mikrobølger.
Det var ikke noe nytt gjennombrudd innen radioelektronikk: alle industriens krefter ble deretter viet til å forbedre radiorør. Radiorør erstattet med hell elektriske maskiner og lysbuegap fra radiosendeutstyr. Rørradioer fungerte mer og mer stødig og ble billigere. Derfor betraktet profesjonelle radioteknikere da "cristadin" som en kuriositet: en heterodyne mottaker uten lampe, wow!
For radioamatører viste utformingen av "cristadine" seg å være ganske komplisert: et batteri var nødvendig for å levere forspenning til krystallen, et potensiometer måtte lages for å justere forspenningen, og en annen induktor måtte lages for å søke for genereringspunktene til krystallen.
NRL forsto vanskelighetene til radioamatører veldig godt, så de publiserte en brosjyre der utformingen av "cristadine" og designen til Shaposhnikov-mottakeren ble publisert sammen. Radioamatører laget først Shaposhnikov-mottakeren, og supplerte den deretter med "cristadin" som en radiosignalforsterker eller lokaloscillator.
Litt teori
På tidspunktet for publisering av "cristadine" -designet eksisterte alle typer radiomottakere allerede:
1. Detektorradiomottakere, inkludert direkteforsterkningsmottakere.
2. Heterodyne radiomottakere (også kjent som direktekonverteringsmottakere).
3. Superheterodyne radiomottakere.
4. Regenerative radiomottakere, inkl. "autodynes" og "synchrodynes".
Den enkleste radiomottakeren var og forblir en detektor:
Operasjonen til detektormottakeren er ekstremt enkel: når den utsettes for en negativ bærerhalvbølge isolert på krets L1C1, forblir motstanden til detektoren VD1 høy, og når den utsettes for en positiv, avtar den, dvs. detektor VD1 "åpnes". Når du mottar amplitudemodulerte signaler (AM) med detektoren VD1 "åpen", lades blokkeringskondensatoren C2, som utlades gjennom hodetelefonene BF etter at detektoren er "lukket".
Grafene viser demodulasjonsprosessen til et AM-signal i detektormottakere.
Ulempene med en detektorradiomottaker er åpenbare fra beskrivelsen av prinsippet for dens drift: den er ikke i stand til å motta et signal hvis kraft ikke er nok til å "åpne" detektoren.
For å øke følsomheten ble "selv-induksjons" spoler, viklet "sving for å snu" på papphylser med stor diameter med tykk kobbertråd, aktivt brukt i inngangsresonanskretsene til detektormottakere. Slike induktorer har høy kvalitetsfaktor, dvs. forholdet mellom reaktans og aktiv motstand. Dette gjorde det mulig å øke EMF til det mottatte radiosignalet ved innstilling av kretsen til resonans.
En annen måte å øke følsomheten til en detektorradiomottaker på er å bruke en lokaloscillator: et signal fra en generator innstilt på bærefrekvensen "blandes" inn i inngangskretsen til mottakeren. I dette tilfellet "åpnes" detektoren ikke av et svakt bæresignal, men av et kraftig signal fra generatoren. Heterodyne-mottak ble oppdaget allerede før oppfinnelsen av radiorør og krystalldetektorer og brukes fortsatt i dag.
"Kristadin" brukt som en lokal oscillator er indikert i figuren med bokstaven "a"; bokstaven "b" angir en konvensjonell detektormottaker.
En betydelig ulempe med heterodynmottak var plystringen som oppstår på grunn av "frekvensslagene" til den lokale oscillatoren og bæreren. Denne "ulempen" ble forresten aktivt brukt for å motta "ved øre" radiotelegraf (CW), da mottakerens lokale oscillator ble justert i frekvens med 600 - 800 Hz fra senderfrekvensen og når tasten ble trykket, en tone signalet dukket opp i telefonene.
En annen ulempe med heterodynmottak var den merkbare periodiske "dempningen" av signalet når frekvensene samsvarte, men fasene til lokaloscillatoren og bæresignalene stemte ikke overens. De regenerative rørradiomottakerne (Reinartz-mottakerne) som regjerte på midten av 20-tallet hadde ikke denne ulempen. Det var ikke lett med dem heller, men det er en annen historie...
Om "superheterodyner" bør det nevnes at produksjonen deres ble økonomisk gjennomførbar først på midten av 30-tallet. For tiden er "superheterodyner" fortsatt mye brukt (i motsetning til "regeneratorer" og "detektorer"), men blir aktivt erstattet av heterodyne enheter med programvaresignalbehandling (SDR).
Hvem er Mr Lossev?
Historien om Oleg Losevs opptreden på radiolaboratoriet i Nizhny Novgorod begynte i Tver, hvor den unge mannen slo på radioen etter å ha lyttet til en forelesning av sjefen for Tver-mottakende radiostasjon, stabskaptein Leshchinsky.
Etter å ha uteksaminert seg fra en ekte skole, går den unge mannen for å gå inn på Moskva-instituttet for kommunikasjon, men kommer på en eller annen måte til Nizhny Novgorod og prøver å få jobb på NRL, hvor han blir ansatt som kurer. Det er ikke nok penger, han må sove i NRL på avsatsen, men dette er ikke et hinder for Oleg. Han forsker på fysiske prosesser i krystalldetektorer.
Kolleger mente at Prof. hadde en enorm innflytelse på dannelsen av Oleg Losev som en eksperimentell fysiker. VC. Lebedinsky, som han møtte tilbake i Tver. Professoren trakk frem Losev og likte å snakke med ham om forskningstemaer. Vladimir Konstantinovich var alltid vennlig, taktfull og ga mange råd forkledd som spørsmål.
Oleg Vladimirovich Losev viet hele livet til vitenskap. Jeg foretrakk å jobbe alene. Utgitt uten medforfattere. Jeg var ikke lykkelig i ekteskapet mitt. I 1928 flyttet han til Leningrad. Har jobbet for CRL. Jobbet med ak. Ioffe. Ble Ph.D. "i henhold til hele arbeidet." Han døde i 1942 i det beleirede Leningrad.
Fra samlingen "Nizhny Novgorod Pioneers of Soviet Radio Engineering" om Losevs "kristadin":
Oleg Vladimirovichs forskning, i sitt innhold, hadde opprinnelig en teknisk og til og med amatørradiokarakter, men det var gjennom dem han fikk verdensberømmelse, etter å ha oppdaget i en sincite (mineral sinkoksid) detektor med en ståltupp evnen til å eksitere kontinuerlige svingninger i radiokretser. Dette prinsippet dannet grunnlaget for en rørløs radiomottaker med signalforsterkning som har egenskapene til en rør. I 1922 ble det i utlandet kalt "cristadine" (krystallinsk heterodyne).
Forfatteren begrenser seg ikke til oppdagelsen av dette fenomenet og den konstruktive utviklingen av mottakeren, men utvikler en metode for kunstig raffinering av annenrangs sinsittkrystaller (ved å smelte dem i en elektrisk lysbue), og finner også en forenklet metode for å finne aktive punkter på overflaten av krystallen for berøring av spissen, noe som sikrer eksitasjon av svingninger.
Problemene som oppsto hadde ikke en triviell løsning; det var nødvendig å forske på fortsatt uutviklede områder av fysikken; Amatørradiofeil stimulerte fysikkforskning. Det var fullstendig anvendt fysikk. Den enkleste forklaringen på svingningsgenereringsfenomenet som da dukket opp, var forbindelsen med den termiske motstandskoeffisienten til sinsittdetektoren, som som forventet viste seg å være negativ.
Brukte kilder:
1. Losev O.V. Ved opprinnelsen til halvlederteknologi. Utvalgte verk - L.: Nauka, 1972
2. "Radioamatør", 1924, nr. 8
3. Ostromov B.A. Nizhny Novgorod pionerer innen sovjetisk radioteknologi - L.: Nauka, 1966
4.
5. Polyakov V.T. Radiomottaksteknologi. Enkle mottakere av AM-signaler - M.: DMK Press, 2001
Kilde: www.habr.com