นิตยสาร Radio Amateur ฉบับที่ 8 ในปี 1924 อุทิศให้กับ "kristadin" ของ Losev คำว่า "คริสตาดีน" ประกอบด้วยคำว่า "คริสตัล" และ "เฮเทอโรไดน์" และ "ผลของคริสตัลตาดีน" ก็คือเมื่อมีการให้อคติเชิงลบกับผลึกซิงค์ไซต์ (ZnO) คริสตัลก็เริ่มสร้างการแกว่งที่ไม่มีการหน่วง
ผลที่ได้ไม่มีพื้นฐานทางทฤษฎี Losev เองเชื่อว่าผลกระทบนี้เกิดจากการมี "ส่วนโค้งโวลตาอิก" ด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่จุดที่สัมผัสกันของผลึกซิงค์ไซต์กับลวดเหล็ก
การค้นพบ "เอฟเฟกต์คริสตัล" เปิดโอกาสที่น่าตื่นเต้นในวิศวกรรมวิทยุ...
...แต่มันก็กลับกลายเป็นเช่นเคย...
ในปี 1922 Losev สาธิตผลการวิจัยของเขาเกี่ยวกับการใช้เครื่องตรวจจับคริสตัลเป็นตัวกำเนิดการแกว่งอย่างต่อเนื่อง สิ่งตีพิมพ์ในหัวข้อของรายงานประกอบด้วยไดอะแกรมการทดสอบในห้องปฏิบัติการและอุปกรณ์ทางคณิตศาสตร์สำหรับการประมวลผลสื่อการวิจัย ฉันขอเตือนคุณว่าตอนนั้น Oleg ยังอายุไม่ถึง 19 ปี
รูปนี้แสดงวงจรทดสอบสำหรับ "คริสตาดีน" และคุณลักษณะแรงดันไฟฟ้ากระแส "รูปตัว N" ซึ่งเป็นเรื่องปกติของไดโอดอุโมงค์ Oleg Vladimirovich Losev เป็นคนแรกที่ใช้เอฟเฟกต์อุโมงค์ในเซมิคอนดักเตอร์ในทางปฏิบัตินั้นชัดเจนหลังสงครามเท่านั้น ไม่สามารถพูดได้ว่าอุโมงค์ไดโอดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรสมัยใหม่ แต่มีวิธีแก้ปัญหาจำนวนหนึ่งที่ใช้งานได้สำเร็จในไมโครเวฟ
ไม่มีความก้าวหน้าครั้งใหม่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุ: กองกำลังทั้งหมดของอุตสาหกรรมได้ทุ่มเทให้กับการปรับปรุงหลอดวิทยุ หลอดวิทยุประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนเครื่องจักรไฟฟ้าและช่องว่างส่วนโค้งจากอุปกรณ์ส่งสัญญาณวิทยุ วิทยุแบบ Tube ทำงานมากขึ้นเรื่อยๆ และราคาถูกลง ดังนั้นช่างวิทยุมืออาชีพจึงถือว่า "คริสตาดิน" เป็นสิ่งที่อยากรู้อยากเห็น: เครื่องรับเฮเทอโรไดน์ที่ไม่มีหลอดไฟ ว้าว!
สำหรับนักวิทยุสมัครเล่น การออกแบบ "คริสตาดีน" ค่อนข้างซับซ้อน: ต้องใช้แบตเตอรี่เพื่อจ่ายแรงดันไบแอสให้กับคริสตัล ต้องทำโพเทนชิออมิเตอร์เพื่อปรับไบแอส และต้องทำตัวเหนี่ยวนำอีกตัวเพื่อค้นหา สำหรับจุดกำเนิดของคริสตัล
NRL เข้าใจความยากลำบากของนักวิทยุสมัครเล่นเป็นอย่างดี ดังนั้นพวกเขาจึงตีพิมพ์โบรชัวร์ซึ่งมีการตีพิมพ์การออกแบบ "คริสตาดีน" และการออกแบบเครื่องรับ Shaposhnikov ร่วมกัน นักวิทยุสมัครเล่นสร้างเครื่องรับ Shaposhnikov ก่อนแล้วจึงเสริมด้วย "คริสตาดีน" เป็นเครื่องขยายสัญญาณวิทยุหรือออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่
ทฤษฎีเล็กน้อย
ในขณะที่ตีพิมพ์การออกแบบ "คริสตาดีน" มีเครื่องรับวิทยุทุกประเภทอยู่แล้ว:
1. เครื่องรับวิทยุแบบตรวจจับรวมถึงเครื่องรับขยายเสียงโดยตรง
2. เครื่องรับวิทยุ Heterodyne (หรือที่เรียกว่าเครื่องรับการแปลงโดยตรง)
3. เครื่องรับวิทยุซูเปอร์เฮเทอโรไดน์
4. เครื่องรับวิทยุแบบรีเจนเนอเรชั่นพร้อม "ออโตไดน์" และ "ซินโครไดน์"
เครื่องรับวิทยุที่ง่ายที่สุดคือและยังคงเป็นเครื่องตรวจจับ:
การทำงานของเครื่องรับเครื่องตรวจจับนั้นง่ายมาก: เมื่อสัมผัสกับพาหะครึ่งคลื่นเชิงลบที่แยกบนวงจร L1C1 ความต้านทานของเครื่องตรวจจับ VD1 จะยังคงสูงและเมื่อสัมผัสกับขั้วบวกก็จะลดลงเช่น เครื่องตรวจจับ VD1 “เปิด” เมื่อรับสัญญาณแอมพลิจูดมอดูเลต (AM) ด้วยเครื่องตรวจจับ VD1 "เปิด" ตัวเก็บประจุบล็อก C2 จะถูกชาร์จ ซึ่งจะถูกปล่อยผ่านหูฟัง BF หลังจากที่เครื่องตรวจจับ "ปิด"
กราฟแสดงกระบวนการดีโมดูเลชั่นของสัญญาณ AM ในเครื่องรับของเครื่องตรวจจับ
ข้อเสียของเครื่องรับวิทยุของเครื่องตรวจจับนั้นชัดเจนจากคำอธิบายหลักการทำงาน: ไม่สามารถรับสัญญาณที่มีกำลังไม่เพียงพอที่จะ "เปิด" เครื่องตรวจจับ
เพื่อเพิ่มความไว ขดลวด "การเหนี่ยวนำตัวเอง" ซึ่งพัน "หมุนเพื่อหมุน" บนปลอกกระดาษแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ที่มีลวดทองแดงหนาถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในวงจรเรโซแนนซ์อินพุตของเครื่องรับเครื่องตรวจจับ ตัวเหนี่ยวนำดังกล่าวมีปัจจัยคุณภาพสูงเช่น อัตราส่วนของรีแอกแตนซ์ต่อความต้านทานแบบแอคทีฟ สิ่งนี้ทำให้สามารถเพิ่ม EMF ของสัญญาณวิทยุที่ได้รับเมื่อปรับวงจรให้เป็นเสียงสะท้อน
อีกวิธีในการเพิ่มความไวของเครื่องรับวิทยุของเครื่องตรวจจับคือการใช้ออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่: สัญญาณจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ปรับตามความถี่พาหะจะถูก "ผสม" เข้ากับวงจรอินพุตของเครื่องรับ ในกรณีนี้เครื่องตรวจจับจะ "เปิด" ไม่ใช่โดยสัญญาณพาหะที่อ่อนแอ แต่โดยสัญญาณที่ทรงพลังจากเครื่องกำเนิด การรับสารเฮเทอโรไดน์ถูกค้นพบก่อนที่จะมีการประดิษฐ์หลอดวิทยุและเครื่องตรวจจับคริสตัล และยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน
“Kristadin” ที่ใช้เป็นออสซิลเลเตอร์เฉพาะที่จะแสดงในรูปด้วยตัวอักษร “a” ส่วนตัวอักษร “b” หมายถึงเครื่องรับเครื่องตรวจจับทั่วไป
ข้อเสียที่สำคัญของการรับสัญญาณแบบเฮเทอโรไดน์คือการผิวปากที่เกิดขึ้นเนื่องจาก "ความถี่เต้น" ของออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่และตัวพา อย่างไรก็ตาม "ข้อเสีย" นี้ถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในการรับวิทยุโทรเลข (CW) แบบ "ทางหู" เมื่อออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่ของเครื่องรับถูกปรับความถี่ 600 - 800 Hz จากความถี่ของเครื่องส่งสัญญาณและเมื่อกดปุ่มจะมีเสียง สัญญาณปรากฏขึ้นในโทรศัพท์
ข้อเสียอีกประการหนึ่งของการรับเฮเทอโรไดน์คือ "การลดทอน" เป็นระยะที่เห็นได้ชัดเจนของสัญญาณเมื่อความถี่ตรงกัน แต่เฟสของออสซิลเลเตอร์ท้องถิ่นและสัญญาณพาหะไม่ตรงกัน เครื่องรับวิทยุแบบหลอดรีเจนเนอเรชั่น (เครื่องรับ Reinartz) ซึ่งครองตำแหน่งสูงสุดในช่วงกลางทศวรรษที่ 20 ไม่ได้มีข้อเสียนี้ มันไม่ง่ายสำหรับพวกเขาเช่นกัน แต่นั่นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง...
ควรกล่าวถึง "superheterodynes" ว่าการผลิตของพวกเขามีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในช่วงกลางทศวรรษที่ 30 เท่านั้น ในปัจจุบัน “ซุปเปอร์เฮเทอโรไดน์” ยังคงมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย (ต่างจาก “ตัวสร้างใหม่” และ “เครื่องตรวจจับ”) แต่กำลังถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์เฮเทอโรไดน์ที่มีการประมวลผลสัญญาณซอฟต์แวร์ (SDR)
นาย Lossev คือใคร?
เรื่องราวของการปรากฏตัวของ Oleg Losev ที่ห้องปฏิบัติการวิทยุ Nizhny Novgorod เริ่มขึ้นในตเวียร์ซึ่งหลังจากฟังการบรรยายโดยหัวหน้าสถานีวิทยุตเวียร์ที่รับสถานีวิทยุเจ้าหน้าที่กัปตัน Leshchinsky ชายหนุ่มก็เปิดวิทยุ
หลังจากสำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนจริง ชายหนุ่มก็ไปเข้าเรียนที่สถาบันการสื่อสารแห่งมอสโก แต่อย่างใดก็มาที่ Nizhny Novgorod และพยายามหางานที่ NRL ซึ่งเขาได้รับการว่าจ้างให้เป็นพนักงานจัดส่ง มีเงินไม่เพียงพอเขาต้องนอนใน NRL บนเครื่อง แต่นี่ไม่ใช่อุปสรรคสำหรับ Oleg เขาดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการทางกายภาพในเครื่องตรวจจับคริสตัล
เพื่อนร่วมงานเชื่อว่าศาสตราจารย์มีอิทธิพลอย่างมากต่อการก่อตัวของ Oleg Losev ในฐานะนักฟิสิกส์ทดลอง วีซี. Lebedinsky ซึ่งเขาพบในตเวียร์ ศาสตราจารย์เลือก Losev และชอบพูดคุยกับเขาเกี่ยวกับหัวข้อการวิจัย Vladimir Konstantinovich เป็นมิตรเสมอ มีไหวพริบ และให้คำแนะนำมากมายโดยปลอมตัวเป็นคำถาม
Oleg Vladimirovich Losev อุทิศทั้งชีวิตให้กับวิทยาศาสตร์ ฉันชอบทำงานคนเดียว เผยแพร่โดยไม่มีผู้เขียนร่วม ฉันไม่มีความสุขในชีวิตแต่งงานของฉัน ในปี 1928 เขาย้ายไปเลนินกราด ทำงานที่ CRL. ร่วมงานกับ AK. อิ๊ฟ. กลายเป็นปริญญาเอก “ตามความสมบูรณ์ของงาน” เขาเสียชีวิตในปี พ.ศ. 1942 ในเมืองเลนินกราดที่ถูกปิดล้อม
จากคอลเลกชัน "Nizhny Novgorod ผู้บุกเบิกวิศวกรรมวิทยุโซเวียต" เกี่ยวกับ "คริสตาดิน" ของ Losev:
ในเนื้อหาการวิจัยของ Oleg Vladimirovich ในตอนแรกมีลักษณะทางเทคนิคและแม้แต่วิทยุสมัครเล่น แต่ด้วยสิ่งเหล่านี้ทำให้เขาได้รับชื่อเสียงไปทั่วโลกโดยค้นพบในเครื่องตรวจจับซิงค์ไซต์ (แร่ซิงค์ออกไซด์) พร้อมปลายเหล็กที่มีความสามารถในการกระตุ้นการสั่นอย่างต่อเนื่อง ในวงจรวิทยุ หลักการนี้เป็นพื้นฐานของเครื่องรับวิทยุแบบ Tubeless ที่มีการขยายสัญญาณซึ่งมีคุณสมบัติเหมือนกับหลอดหนึ่ง ในปี พ.ศ. 1922 ในต่างประเทศถูกเรียกกันว่า "คริสตาดีน" (crystalline heterodyne)
ผู้เขียนกำลังพัฒนาวิธีการปรับแต่งผลึกซิงค์ไซต์อัตราที่สองโดยไม่ จำกัด ตัวเองอยู่เพียงการค้นพบปรากฏการณ์นี้และการพัฒนาเชิงสร้างสรรค์ของผู้รับ (โดยการละลายพวกมันด้วยอาร์คไฟฟ้า) และยังกำลังค้นหาวิธีที่ง่ายในการค้นหา จุดที่ทำงานอยู่บนพื้นผิวของคริสตัลสำหรับการสัมผัสส่วนปลาย ซึ่งช่วยให้เกิดแรงกระตุ้นของการสั่น
ปัญหาที่เกิดขึ้นไม่มีวิธีแก้ปัญหาเล็กน้อย จำเป็นต้องทำการวิจัยในสาขาวิชาฟิสิกส์ที่ยังไม่พัฒนา ความล้มเหลวของวิทยุสมัครเล่นกระตุ้นให้เกิดการวิจัยทางฟิสิกส์ มันเป็นฟิสิกส์ประยุกต์อย่างสมบูรณ์ คำอธิบายที่ง่ายที่สุดสำหรับปรากฏการณ์การสร้างการสั่นที่เกิดขึ้นในขณะนั้นคือการเชื่อมต่อกับค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนของความต้านทานของเครื่องตรวจจับซิงค์ไซต์ ซึ่งตามที่คาดไว้ กลับกลายเป็นเชิงลบ
แหล่งที่มาที่ใช้:
1. โลเซฟ โอ.วี. ที่จุดกำเนิดของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ ผลงานที่เลือก - L.: Nauka, 1972
2. “นักวิทยุสมัครเล่น” พ.ศ. 1924 หมายเลข 8
3. Ostroumov B.A. Nizhny Novgorod ผู้บุกเบิกเทคโนโลยีวิทยุโซเวียต - L.: Nauka, 1966
4.
5. โปลยาคอฟ วี.ที. เทคโนโลยีการรับสัญญาณวิทยุ เครื่องรับสัญญาณ AM อย่างง่าย - M.: DMK Press, 2001
ที่มา: will.com