Осми број часописа „Радио аматер” за 8. годину био је посвећен Лошевом „кристадину”. Реч „кристадин“ је састављена од речи „кристал“ и „хетеродин“, а „ефекат кристала“ је био да када је негативна пристрасност примењена на кристал цинцита (ЗнО), кристал је почео да генерише непригушене осцилације.

Ефекат није имао теоријску основу. Сам Лосев је веровао да је ефекат био последица присуства микроскопског „волтаичног лука“ на месту контакта кристала цинкита са челичном жицом.

Откриће „ефекта кристала“ отворило је узбудљиве перспективе у радиотехници...

...али испало је као и увек...

Лосев је 1922. демонстрирао резултате свог истраживања о употреби кристалног детектора као генератора непрекидних осцилација. Публикација на тему извештаја садржи дијаграме лабораторијских испитивања и математички апарат за обраду истраживачког материјала. Да подсетим да Олег тада још није имао 19 година.

На слици је приказано тестно коло за „кристадин“ и његову струјно-напонску карактеристику у облику слова Н, типично за тунелске диоде. Да је Олег Владимирович Лосев први применио тунелски ефекат у полупроводницима у пракси постало је јасно тек после рата. Не може се рећи да се тунелске диоде широко користе у савременим електричним колима, али бројна решења заснована на њима успешно раде у микроталасима.

Није било новог пробоја у радио електроници: све снаге индустрије су тада биле посвећене побољшању радио цеви. Радио цеви су успешно замениле електричне машине и лучне празнине из радио предајне опреме. Цевни радио-апарати су радили све стабилније и постајали јефтинији. Стога су професионални радио-техничари тада „кристадин“ сматрали куриозитетом: хетеродински пријемник без лампе, вау!

За радио аматере, дизајн „кристадина“ се показао прилично компликованим: била је потребна батерија за напајање кристала напона, потенциометар је морао бити направљен за подешавање преднапона, а други индуктор је морао бити направљен за претрагу за тачке генерисања кристала.

НРЛ је одлично разумео потешкоће радио-аматера, па је објавио брошуру у којој су заједно објављени дизајн „кристадина“ и дизајн пријемника Шапошњиков. Радио аматери су прво направили пријемник Шапошњиков, а затим га допунили „кристадином“ као појачалом радио сигнала или локалним осцилатором.

Мало теорије

У време објављивања дизајна „цристадина“, већ су постојале све врсте радио пријемника:
1. Радио пријемници детектора, укључујући пријемнике са директним појачањем.
2. Хетеродински радио пријемници (познати и као пријемници са директном конверзијом).
3. Суперхетеродински радио пријемници.
4. Регенеративни радио пријемници, укљ. „аутодине“ и „синхродине“.

Најједноставнији радио пријемник био је и остао детектор:

Рад детекторског пријемника је изузетно једноставан: када је изложен негативном носећем полуталасу изолованом на колу Л1Ц1, отпор детектора ВД1 остаје висок, а када је изложен позитивном опада, тј. детектор ВД1 се „отвара“. Приликом пријема амплитудно модулисаних сигнала (АМ) са детектором ВД1 „отвореним“, кондензатор за блокирање Ц2 се пуни, који се празни кроз слушалице БФ након што је детектор „затворен“.

Графикони показују процес демодулације АМ сигнала у пријемницима детектора.

Недостаци радио пријемника детектора су очигледни из описа принципа његовог рада: он није у стању да прими сигнал чија снага није довољна да „отвори“ детектор.

Да би се повећала осетљивост, у улазним резонантним круговима пријемника детектора активно су коришћени „самоиндукциони“ калемови, намотани „окрени се“ на картонске навлаке великог пречника са дебелом бакарном жицом. Такви индуктори имају висок фактор квалитета, тј. однос реактансе и активног отпора. Ово је омогућило да се при подешавању кола на резонанцију повећа ЕМФ примљеног радио сигнала.

Други начин да се повећа осетљивост детекторског радио пријемника је коришћење локалног осцилатора: сигнал из генератора подешеног на носећу фреквенцију се „меша“ у улазно коло пријемника. У овом случају, детектор се "отвара" не слабим сигналом носиоца, већ снажним сигналом из генератора. Хетеродински пријем је откривен још пре проналаска радио цеви и кристалних детектора и користи се и данас.

„Кристадин“ који се користи као локални осцилатор је на слици означен словом „а“, а слово „б“ означава конвенционални детекторски пријемник.

Значајан недостатак хетеродинског пријема било је звиждање које се јавља услед „откуцаја фреквенције“ локалног осцилатора и носиоца. Овај „недостатак“ је, иначе, активно коришћен за пријем радиотелеграфа „на ухо“ (ЦВ), када је локални осцилатор пријемника подешен на фреквенцију за 600 - 800 Хз од фреквенције предајника и када је тастер био притиснут, тон сигнал се појавио у телефонима.

Још један недостатак хетеродинског пријема био је приметно периодично „слабљење“ сигнала када су се фреквенције поклапале, али се фазе локалног осцилатора и сигнала носиоца нису поклапале. Регенеративни цевни радио пријемници (Реинартз пријемници) који су владали средином 20-их нису имали овај недостатак. Ни њима није било лако, али то је друга прича...

О "суперхетеродинима" треба напоменути да је њихова производња постала економски изводљива тек средином 30-их година. Тренутно се „суперхетеродини” још увек користе (за разлику од „регенератора” и „детектора”), али се активно замењују хетеродинским уређајима са софтверском обрадом сигнала (СДР).

Ко је господин Лосев?

Прича о појављивању Олега Лосева у радио-лабораторији Нижњег Новгорода почела је у Тверу, где је, након што је слушао предавање шефа Тверске пријемне радио станице, штаб-капетана Лешчинског, младић укључио радио.

Након што је завршио праву школу, младић одлази да уђе у Московски институт за комуникације, али некако долази у Нижњи Новгород и покушава да се запосли у НРЛ, где је ангажован као курир. Нема довољно новца, мора да спава у НРЛ на слетању, али то није препрека за Олега. Бави се истраживањем физичких процеса у кристалним детекторима.

Колеге су веровале да је велики утицај на формирање Олега Лосева као експерименталног физичара имао проф. ВЦ. Лебединског, кога је упознао још у Тверу. Професор је издвојио Лосева и волео да разговара са њим о темама истраживања. Владимир Константинович је увек био љубазан, тактичан и давао је много савета прерушених у питања.

Олег Владимирович Лосев је цео свој живот посветио науци. Више сам волео да радим сам. Објављено без коаутора. Нисам био срећан у браку. 1928. преселио се у Лењинград. Радио у ЦРЛ. Радио са ак. Иоффе. Постао је Пх.Д. „према укупности рада“. Погинуо је 1942. у опкољеном Лењинграду.

Из збирке „Пионири совјетске радиотехнике Нижњи Новгород“ о Лосевовом „кристадину“:

Истраживање Олега Владимировича по свом садржају у почетку је имало техничку, па чак и радио-аматерску природу, али је управо кроз њих стекао светску славу, откривши у детектору цинцита (минерални цинк оксид) са челичним врхом способност да изазива континуиране осцилације. у радио кола. Овај принцип је формирао основу радио пријемника без цеви са појачањем сигнала који има својства цевног. Године 1922. у иностранству је назван "кристадин" (кристални хетеродин).

Не ограничавајући се само на откривање овог феномена и конструктивни развој пријемника, аутор развија методу за вештачко рафинисање другоразредних кристала цинцита (отопљењем у електричном луку), а проналази и поједностављени метод за проналажење активне тачке на површини кристала за додиривање врха, чиме се обезбеђује побуда осцилација.

Проблеми који су се појавили нису имали тривијално решење; било је потребно спровести истраживања у још неразвијеним областима физике; Неуспеси радија аматера стимулисали су истраживања физике. То је била потпуно примењена физика. Најједноставније објашњење за појаву генерисања осцилација која је тада настајала била је њена повезаност са термичким коефицијентом отпора цинцитног детектора, који се, очекивано, показао негативним.

Коришћени извори:

1. Лосев О.В. На почецима технологије полупроводника. Изабрана дела - Л.: Наука, 1972
2. „Радио-аматер”, 1924, бр.8
3. Остроумов Б.А. Нижњи Новгород пионири совјетске радио технике - Л.: Наука, 1966
4. ввв.мусеум.унн.ру/манагфс/индек.пхтмл?ид=13
5. Полиаков В.Т. Технологија радио пријема. Једноставни пријемници АМ сигнала - М.: ДМК Пресс, 2001

Извор: ввв.хабр.цом