Numărul 8 al revistei „Radio Amateur” pentru 1924 a fost dedicat „kristadinului” lui Losev. Cuvântul „cristadină” a fost alcătuit din cuvintele „cristal” și „heterodină”, iar „efectul de cristalină” a fost că atunci când a fost aplicată o părtinire negativă unui cristal de zincit (ZnO), cristalul a început să genereze oscilații neamortizate.
Efectul nu avea nicio bază teoretică. Losev însuși credea că efectul se datorează prezenței unui „arc voltaic” microscopic la punctul de contact al cristalului de zincit cu firul de oțel.
Descoperirea „efectului de cristalină” a deschis perspective interesante în ingineria radio...
... dar s-a dovedit ca întotdeauna...
În 1922, Losev a demonstrat rezultatele cercetărilor sale privind utilizarea unui detector de cristal ca generator de oscilații continue. Publicația pe tema raportului conține diagrame ale testelor de laborator și un aparat matematic pentru prelucrarea materialului de cercetare. Permiteți-mi să vă reamintesc că Oleg nu avea încă 19 ani la acel moment.
Figura prezintă un circuit de testare pentru „cristadină” și caracteristica sa curent-tensiune „în formă de N”, tipică diodelor tunel. Că Oleg Vladimirovici Losev a fost primul care a aplicat efectul de tunel în semiconductori în practică a devenit clar abia după război. Nu se poate spune că diodele tunel sunt utilizate pe scară largă în circuitele moderne, dar o serie de soluții bazate pe acestea funcționează cu succes în cuptorul cu microunde.
Nu a existat o nouă descoperire în electronica radio: toate forțele industriei au fost apoi dedicate îmbunătățirii tuburilor radio. Tuburile radio au înlocuit cu succes mașinile electrice și golurile de arc de la echipamentele de transmisie radio. Radiourile cu tub au funcționat din ce în ce mai constant și au devenit mai ieftine. Prin urmare, tehnicienii radio profesioniști au considerat atunci „cristadinul” ca pe o curiozitate: un receptor heterodin fără lampă, wow!
Pentru radioamatorii, designul „cristadinei” s-a dovedit a fi destul de complicat: era necesară o baterie pentru a furniza tensiune de polarizare cristalului, trebuia făcut un potențiometru pentru a regla polarizarea și trebuia făcut un alt inductor pentru a căuta. pentru punctele generatoare ale cristalului.
NRL a înțeles foarte bine dificultățile radioamatorilor, așa că a publicat o broșură în care au fost publicate împreună designul „cristadinei” și designul receptorului Shaposhnikov. Radioamatorii au făcut mai întâi receptorul Shaposhnikov, apoi l-au completat cu „cristadină” ca amplificator de semnal radio sau oscilator local.
Un pic de teorie
La momentul publicării designului „cristadine”, existau deja toate tipurile de receptoare radio:
1. Receptoare radio detectoare, inclusiv receptoare cu amplificare directă.
2. Receptoare radio heterodine (cunoscute și sub denumirea de receptoare cu conversie directă).
3. Receptoare radio superheterodine.
4. Receptoare radio regenerative, incl. „autodine” și „sincrone”.
Cel mai simplu dintre receptori radio a fost și rămâne un detector:
Funcționarea receptorului detectorului este extrem de simplă: atunci când este expus la o semiundă purtătoare negativă izolată pe circuitul L1C1, rezistența detectorului VD1 rămâne ridicată, iar atunci când este expus la una pozitivă, scade, adică. detectorul VD1 „se deschide”. Când se primesc semnale modulate în amplitudine (AM) cu detectorul VD1 „deschis”, se încarcă condensatorul de blocare C2, care este descărcat prin căștile BF după ce detectorul este „închis”.
Graficele arată procesul de demodulare a unui semnal AM în receptoarele detectoare.
Dezavantajele unui receptor radio detector sunt evidente din descrierea principiului funcționării acestuia: nu este capabil să primească un semnal a cărui putere nu este suficientă pentru a „deschide” detectorul.
Pentru a crește sensibilitatea, bobinele „autoinducție”, înfășurate „turn to turn” pe manșoane de carton cu diametru mare, cu sârmă groasă de cupru, au fost utilizate în mod activ în circuitele rezonante de intrare ale receptoarelor detectoare. Astfel de inductori au un factor de calitate ridicat, de ex. raportul dintre reactanța și rezistența activă. Acest lucru a făcut posibilă, la reglarea circuitului la rezonanță, creșterea EMF a semnalului radio recepționat.
O altă modalitate de a crește sensibilitatea unui receptor radio detector este utilizarea unui oscilator local: un semnal de la un generator reglat la frecvența purtătoare este „amestecat” în circuitul de intrare al receptorului. În acest caz, detectorul este „deschis” nu de un semnal purtător slab, ci de un semnal puternic de la generator. Recepția heterodină a fost descoperită chiar înainte de inventarea tuburilor radio și a detectoarelor cu cristale și este folosită și astăzi.
„Kristadin” folosit ca oscilator local este indicat în figură prin litera „a”; litera „b” indică un receptor de detector convențional.
Un dezavantaj semnificativ al recepției heterodine a fost șuieratul care apare din cauza „bătăilor de frecvență” ale oscilatorului local și ale purtătorului. Acest „dezavantaj”, apropo, a fost folosit în mod activ pentru recepționarea radiotelegrafului „după ureche” (CW), atunci când oscilatorul local al receptorului a fost reglat în frecvență cu 600 - 800 Hz de la frecvența emițătorului și când tasta a fost apăsată, un ton semnalul a apărut în telefoane.
Un alt dezavantaj al recepției heterodine a fost „atenuarea” periodică vizibilă a semnalului atunci când frecvențele se potriveau, dar fazele oscilatorului local și ale semnalelor purtătoare nu se potriveau. Receptoarele radio cu tub regenerativ (receptoare Reinartz) care domneau suprem la mijlocul anilor 20 nu aveau acest dezavantaj. Nici cu ei nu a fost ușor, dar asta e altă poveste...
Despre „superheterodine” trebuie menționat că producția lor a devenit fezabilă din punct de vedere economic abia la mijlocul anilor ’30. În prezent, „superheterodinele” sunt încă utilizate pe scară largă (spre deosebire de „regeneratoare” și „detectoare”), dar sunt înlocuite în mod activ de dispozitive heterodine cu procesare software a semnalului (SDR).
Cine este domnul Lossev?
Povestea apariției lui Oleg Losev la laboratorul de radio Nijni Novgorod a început la Tver, unde, după ce a ascultat o prelegere susținută de șeful postului de radio receptor din Tver, căpitanul de stat major Leshchinsky, tânărul a pornit radioul.
După ce a absolvit o școală adevărată, tânărul merge să intre la Institutul de Comunicații din Moscova, dar vine cumva la Nijni Novgorod și încearcă să obțină un loc de muncă la NRL, unde este angajat ca curier. Nu sunt suficienți bani, trebuie să doarmă în LNR pe palier, dar asta nu este un obstacol pentru Oleg. El efectuează cercetări asupra proceselor fizice în detectoarele cu cristale.
Colegii au considerat că prof. a avut o influență imensă asupra formării lui Oleg Losev ca fizician experimental. VC. Lebedinsky, pe care l-a cunoscut la Tver. Profesorul l-a remarcat pe Losev și îi plăcea să vorbească cu el despre subiecte de cercetare. Vladimir Konstantinovici a fost invariabil prietenos, plin de tact și a dat o mulțime de sfaturi deghizate în întrebări.
Oleg Vladimirovici Losev și-a dedicat întreaga viață științei. Am preferat să lucrez singur. Publicat fără co-autori. Nu am fost fericit în căsnicia mea. În 1928 s-a mutat la Leningrad. A lucrat la CRL. A lucrat cu ak. Ioffe. A devenit Ph.D. „după totalitatea muncii”. A murit în 1942 în Leningradul asediat.
Din colecția „Nizhny Novgorod Pioneers of Soviet Radio Engineering” despre „kristadinul” lui Losev:
Cercetările lui Oleg Vladimirovici, în conținutul său, au avut inițial o natură tehnică și chiar radio amator, dar cu ei a câștigat faima mondială, după ce a descoperit într-un detector de zincit (oxid de zinc mineral) cu vârf de oțel capacitatea de a excita oscilații continue. în circuitele radio. Acest principiu a stat la baza unui receptor radio fără tub cu amplificare a semnalului care are proprietățile unuia cu tub. În 1922, în străinătate a fost numită „cristadină” (heterodină cristalină).
Nelimitându-se la descoperirea acestui fenomen și la dezvoltarea constructivă a receptorului, autorul dezvoltă o metodă de rafinare artificială a cristalelor de zincit de mâna a doua (prin topirea lor într-un arc electric) și, de asemenea, găsește o metodă simplificată de găsire. puncte active de pe suprafața cristalului pentru atingerea vârfului, ceea ce asigură excitarea oscilațiilor.
Problemele care au apărut nu au avut o soluție banală; a fost necesar să se efectueze cercetări în domenii încă nedezvoltate ale fizicii; Eșecurile radioului amator au stimulat cercetarea în fizică. Era fizica aplicata in totalitate. Cea mai simplă explicație pentru fenomenul de generare a oscilațiilor care a apărut atunci a fost legătura sa cu coeficientul termic de rezistență al detectorului de zincit, care, așa cum era de așteptat, s-a dovedit a fi negativ.
Surse folosite:
1. Losev O.V. La originile tehnologiei semiconductoarelor. Lucrări alese - L.: Nauka, 1972
2. „Radioamator”, 1924, nr. 8
3. Ostroumov B.A. Nijni Novgorod, pionierii tehnologiei radio sovietice - L.: Nauka, 1966
4.
5. Polyakov V.T. Tehnologia de recepție radio. Receptoare simple de semnale AM - M.: DMK Press, 2001
Sursa: www.habr.com