Nummer 8 av tidningen "Radio Amateur" för 1924 ägnades åt Losevs "kristadin". Ordet "kristadin" bestod av orden "kristall" och "heterodyn", och "kristalleffekten" var att när en negativ förspänning applicerades på en zincit (ZnO) kristall, började kristallen generera odämpade svängningar.
Effekten hade ingen teoretisk grund. Losev själv trodde att effekten berodde på närvaron av en mikroskopisk "voltaisk båge" vid kontaktpunkten för zincitkristallen med ståltråden.
Upptäckten av "crystadine-effekten" öppnade för spännande möjligheter inom radioteknik...
...men det blev som alltid...
1922 visade Losev resultaten av sin forskning om användningen av en kristalldetektor som en generator av kontinuerliga svängningar. Publikationen på ämnet för rapporten innehåller diagram över laboratorietester och en matematisk apparat för bearbetning av forskningsmaterial. Låt mig påminna dig om att Oleg ännu inte var 19 år gammal vid den tiden.
Figuren visar en testkrets för "kristadin" och dess "N-formade" ström-spänningskarakteristik, typisk för tunneldioder. Att Oleg Vladimirovich Losev var den första att tillämpa tunneleffekten i halvledare i praktiken blev tydligt först efter kriget. Det kan inte sägas att tunneldioder används ofta i moderna kretsar, men ett antal lösningar baserade på dem fungerar framgångsrikt i mikrovågor.
Det blev inget nytt genombrott inom radioelektronik: alla industrins krafter ägnades då åt att förbättra radiorör. Radiorör ersatte framgångsrikt elektriska maskiner och ljusbåggap från radiosändarutrustning. Rörradion fungerade mer och mer stadigt och blev billigare. Därför ansåg professionella radiotekniker då "cristadin" som en kuriosa: en heterodyn mottagare utan lampa, wow!
För radioamatörer visade sig designen av "kristadin" vara ganska komplicerad: ett batteri krävdes för att leverera förspänning till kristallen, en potentiometer måste göras för att justera förspänningen och en annan induktor måste göras för att söka för genereringspunkterna för kristallen.
NRL förstod radioamatörernas svårigheter mycket väl, så de publicerade en broschyr där designen av "cristadine" och designen av Shaposhnikov-mottagaren publicerades tillsammans. Radioamatörer tillverkade först Shaposhnikov-mottagaren och kompletterade den sedan med "kristadin" som en radiosignalförstärkare eller lokaloscillator.
Lite teori
Vid tidpunkten för publiceringen av "cristadine"-designen fanns redan alla typer av radiomottagare:
1. Detektorradiomottagare, inklusive direktförstärkningsmottagare.
2. Heterodyne radiomottagare (även känd som direktkonverteringsmottagare).
3. Superheterodyne radiomottagare.
4. Regenerativa radiomottagare, inkl. "autodynes" och "synchrodynes".
Den enklaste radiomottagaren var och förblir en detektor:
Detektormottagarens funktion är extremt enkel: när den utsätts för en negativ bärarhalvvåg isolerad på kretsen L1C1 förblir motståndet hos detektorn VD1 hög, och när den utsätts för en positiv, minskar den, d.v.s. detektor VD1 "öppnar". Vid mottagning av amplitudmodulerade signaler (AM) med detektorn VD1 "öppen" laddas blockeringskondensatorn C2, som laddas ur genom hörlurarna BF efter att detektorn är "stängd".
Graferna visar demoduleringsprocessen för en AM-signal i detektormottagare.
Nackdelarna med en detektorradiomottagare är uppenbara från beskrivningen av principen för dess funktion: den är inte kapabel att ta emot en signal vars kraft inte räcker till för att "öppna" detektorn.
För att öka känsligheten användes "självinduktions" -spolar, lindade "sväng för att vrida" på kartonghylsor med stor diameter med tjock koppartråd, aktivt i ingångsresonanskretsarna för detektormottagare. Sådana induktorer har en hög kvalitetsfaktor, d.v.s. förhållandet mellan reaktans och aktiv resistans. Detta gjorde det möjligt att, när man ställde in kretsen till resonans, öka EMF för den mottagna radiosignalen.
Ett annat sätt att öka känsligheten hos en detektorradiomottagare är att använda en lokaloscillator: en signal från en generator som är inställd på bärfrekvensen "blandas" in i mottagarens ingångskrets. I det här fallet "öppnas" detektorn inte av en svag bärvågssignal, utan av en kraftfull signal från generatorn. Heterodynmottagning upptäcktes redan före uppfinningen av radiorör och kristalldetektorer och används fortfarande idag.
Den "Kristadin" som används som en lokal oscillator indikeras i figuren med bokstaven "a", bokstaven "b" betecknar en konventionell detektormottagare.
En betydande nackdel med heterodynmottagning var den visslande som uppstår på grund av lokaloscillatorns och bärarens "frekvensslag". Denna "nackdel" användes förresten aktivt för att ta emot "by ear" radiotelegraf (CW), när mottagarens lokaloscillator justerades i frekvens med 600 - 800 Hz från sändarfrekvensen och när tangenten trycktes in en ton signalen dök upp i telefonerna.
En annan nackdel med heterodynmottagning var den märkbara periodiska "dämpningen" av signalen när frekvenserna matchade, men faserna för lokaloscillatorn och bärvågssignalerna matchade inte. De regenerativa rörradiomottagarna (Reinartz-mottagare) som regerade i mitten av 20-talet hade inte denna nackdel. Det var inte lätt med dem heller, men det är en annan historia...
Om "superheterodyner" bör nämnas att deras produktion blev ekonomiskt genomförbar först i mitten av 30-talet. För närvarande används "superheterodyner" fortfarande i stor utsträckning (till skillnad från "regeneratorer" och "detektorer"), men de ersätts aktivt av heterodyna enheter med mjukvarusignalbehandling (SDR).
Vem är Mr Lossev?
Berättelsen om Oleg Losevs framträdande vid radiolaboratoriet i Nizhny Novgorod började i Tver, där den unge mannen, efter att ha lyssnat på en föreläsning av chefen för den mottagande radiostationen i Tver, Staff Captain Leshchinsky, slog på radion.
Efter att ha tagit examen från en riktig skola går den unge mannen in på Moskvas kommunikationsinstitut, men kommer på något sätt till Nizhny Novgorod och försöker få ett jobb på NRL, där han anställs som kurir. Det finns inte tillräckligt med pengar, han måste sova i NRL på landningen, men detta är inget hinder för Oleg. Han forskar om fysiska processer i kristalldetektorer.
Kollegor trodde att Prof. hade ett stort inflytande på bildandet av Oleg Losev som experimentell fysiker. VC. Lebedinsky, som han träffade i Tver. Professorn pekade ut Losev och pratade gärna med honom om forskningsämnen. Vladimir Konstantinovich var alltid vänlig, taktfull och gav många råd förklädda som frågor.
Oleg Vladimirovich Losev ägnade hela sitt liv åt vetenskap. Jag föredrog att arbeta ensam. Utgiven utan medförfattare. Jag var inte lycklig i mitt äktenskap. 1928 flyttade han till Leningrad. Har jobbat på CRL. Jobbade med ak. Ioffe. Blev Ph.D. "enligt hela arbetet." Han dog 1942 i det belägrade Leningrad.
Från samlingen "Nizhny Novgorod Pioneers of Soviet Radio Engineering" om Losevs "kristadin":
Oleg Vladimirovichs forskning, till sitt innehåll, hade från början en teknisk och till och med amatörradiokaraktär, men det var genom dem som han fick världsberömmelse, efter att ha upptäckt i en zincit (mineral zinkoxid) detektor med en stålspets förmågan att excitera kontinuerliga svängningar i radiokretsar. Denna princip låg till grund för en tublös radiomottagare med signalförstärkning som har egenskaperna hos en tub. 1922 kallades det utomlands "cristadine" (kristallin heterodyne).
Utan att begränsa sig till upptäckten av detta fenomen och den konstruktiva utvecklingen av mottagaren, utvecklar författaren en metod för att artificiellt raffinera andra klassens zincitkristaller (genom att smälta dem i en elektrisk båge), och han hittar också en förenklad metod för att hitta aktiva punkter på kristallens yta för beröring av spetsen, vilket säkerställer excitation av svängningar.
Problemen som uppstod hade ingen trivial lösning; det var nödvändigt att bedriva forskning inom ännu outvecklade områden av fysiken; Amatörradiomisslyckanden stimulerade fysikforskning. Det var helt tillämpad fysik. Den enklaste förklaringen till det svängningsgenererande fenomenet som då uppstod var dess samband med zincitdetektorns termiska motståndskoefficient, som som väntat visade sig vara negativ.
Använda källor:
1. Losev O.V. Vid ursprunget till halvledarteknik. Utvalda verk - L.: Nauka, 1972
2. "Radioamatör", 1924, nr 8
3. Ostromov B.A. Nizhny Novgorod pionjärer inom sovjetisk radioteknik - L.: Nauka, 1966
4.
5. Polyakov V.T. Radiomottagningsteknik. Enkla mottagare av AM-signaler - M.: DMK Press, 2001
Källa: will.com