下诺夫哥罗德无线电实验室和洛塞夫的“克里斯塔丁”

下诺夫哥罗德无线电实验室和洛塞夫的“克里斯塔丁”

8 年《业余无线电》杂志第 1924 期专门介绍了洛塞夫的“kristadin”。 “cristadine”一词由“晶体”和“外差”两个词组成,“crystadine 效应”是指当对红锌矿(ZnO)晶体施加负偏压时,晶体开始产生无阻尼振荡。

该效应没有理论依据。 洛塞夫本人认为,这种效应是由于锌矿晶体与钢丝的接触点处存在微观的“伏打弧”。

“晶体定效应”的发现为无线电工程开辟了令人兴奋的前景......

...但结果还是一如既往...

1922年,洛塞夫展示了他使用晶体探测器作为连续振荡发生器的研究成果。 关于该报告主题的出版物包含实验室测试图表和用于处理研究材料的数学装置。 让我提醒你一下,当时奥列格还不到19岁。

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图中显示了“cristadine”的测试电路及其“N 形”电流-电压特性,这是隧道二极管的典型特征。 奥列格·弗拉基米罗维奇·洛塞夫 (Oleg Vladimirovich Losev) 是第一个将隧道效应应用于半导体的人,这一点直到战后才变得清晰起来。 不能说隧道二极管在现代电路中得到广泛应用,但许多基于它们的解决方案在微波中成功工作。

无线电电子学没有新的突破:当时整个行业的所有力量都致力于改进无线电电子管。 无线电管成功地取代了无线电发射设备中的电机和电弧间隙。 电子管收音机的工作越来越稳定并且变得越来越便宜。 于是,专业无线电技术人员便把“cristadin”视为好奇:一个没有灯的外差接收器,哇!

对于无线电爱好者来说,“cristadine”的设计相当复杂:需要电池为晶体提供偏置电压,需要制作电位器来调节偏置,还需要制作另一个电感器来搜索为晶体的生成点。

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NRL非常理解无线电业余爱好者的困难,因此他们出版了一本小册子,其中将“cristadine”的设计和沙波什尼科夫接收机的设计一起发表。 无线电业余爱好者首先制作了沙波什尼科夫接收器,然后用“cristadine”对其进行补充,作为无线电信号放大器或本地振荡器。

有些理论

在“cristadine”设计发布时,所有类型的无线电接收器已经存在:
1.探测器无线电接收器,包括直接放大接收器。
2.外差无线电接收机(也称直接变频接收机)。
3.超外差无线电接收机。
4. 再生无线电接收器,包括。 “自差”和“同步”。

最简单的无线电接收器过去是并且仍然是探测器:

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检测器接收器的操作非常简单:当暴露于电路 L1C1 上隔离的负载波半波时,检测器 VD1 的电阻保持高电平,而当暴露于正载波半波时,它会减小,即检测器 VD1“打开”。 当检测器 VD1“打开”时接收调幅信号(AM)时,隔直电容器 C2 充电,检测器“关闭”后通过耳机 BF 放电。

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这些图显示了检波接收器中 AM 信号的解调过程。

从其工作原理的描述来看,探测器无线电接收器的缺点是显而易见的:它无法接收功率不足以“打开”探测器的信号。

为了提高灵敏度,探测器接收器的输入谐振电路中积极使用了用粗铜线“匝对匝”缠绕在大直径纸板套上的“自感应”线圈。 这种电感器具有高品质因数,即电抗与有源电阻之比。 这使得在将电路调谐到谐振时可以增加接收到的无线电信号的电动势。

提高探测器无线电接收器灵敏度的另一种方法是使用本地振荡器:来自调谐到载波频率的发生器的信号被“混合”到接收器的输入电路中。 在这种情况下,探测器不是被微弱的载波信号“打开”,而是被来自发生器的强大信号“打开”。 外差接收甚至在无线电电子管和晶体探测器发明之前就被发现了,并且至今仍在使用。

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用作本地振荡器的“Kristadin”在图中用字母“a”表示;字母“b”表示传统的检波接收器。

外差接收的一个显着缺点是由于本地振荡器和载波的“频率跳动”而产生啸叫。 顺便说一句,这个“缺点”被积极地用于接收“耳听”无线电报 (CW),当接收器的本地振荡器频率从发射器频率调整 600 - 800 Hz 时,按下按键时,会发出提示音。手机里出现了信号。

外差接收的另一个缺点是,当频率匹配但本地振荡器和载波信号的相位不匹配时,信号会出现明显的周期性“衰减”。 20 年代中期占据统治地位的再生电子管无线电接收器(Reinartz 接收器)则没有这个缺点。 他们也不容易,但那是另一个故事了……

关于“超外差”,应该提到的是,它们的生产直到 30 年代中期才变得经济可行。 目前,“超外差”仍然被广泛使用(与“再生器”和“探测器”不同),但正在积极被具有软件信号处理(SDR)的外差设备所取代。

洛塞夫先生是谁?

奥列格·洛塞夫出现在下诺夫哥罗德无线电实验室的故事始于特维尔,在那里,年轻人听完特维尔接收广播电台站长列什钦斯基上尉的讲座后,打开了收音机。

从真正的学校毕业后,这个年轻人进入莫斯科通信学院,但不知何故来到下诺夫哥罗德,并试图在 NRL 找到一份工作,在那里他被聘为一名快递员。 钱不够,他必须在落地时睡在NRL中,但这对奥列格来说并不是障碍。 他对晶体探测器中的物理过程进行研究。

同事们认为,教授对奥列格·洛塞夫(Oleg Losev)作为实验物理学家的形成产生了巨大的影响。 VC。 列别丁斯基是他在特维尔遇见的。 教授特别喜欢洛塞夫,喜欢和他谈论研究课题。 弗拉基米尔·康斯坦丁诺维奇总是很友好、机智,并以问题的形式提出了很多建议。

奥列格·弗拉基米罗维奇·洛塞夫将一生奉献给了科学。 我更喜欢独自工作。 无共同作者出版。 我的婚姻并不幸福。 1928年他搬到列宁格勒。 曾在CRL工作。 与 ak 合作。 约夫. 成为博士学位。 “根据工作总量。” 1942 年,他在被围困的列宁格勒去世。

来自“下诺夫哥罗德苏联无线电工程先驱”关于洛塞夫的“kristadin”的收藏:

奥列格·弗拉基米罗维奇(Oleg Vladimirovich)的研究内容最初具有技术性甚至业余无线电性质,但正是通过这些研究,他获得了世界声誉,他发现带有钢尖的红锌矿(矿物氧化锌)探测器具有激发连续振荡的能力在无线电电路中。 这一原理构成了具有信号放大功能的无电子管无线电接收器的基础,该接收器具有电子管无线电接收器的特性。 1922年,国外称其为“cristadine”(结晶外差)。

作者不仅限于这种现象的发现和接收器的建设性发展,还正在开发一种人工精炼二流红锌矿晶体的方法(通过在电弧中熔化它们),并且正在寻找一种简化的方法来寻找晶体表面有用于接触尖端的活性点,这确保了振荡的激发。

出现的问题并没有简单的解决办法。 有必要在尚不发达的物理学领域进行研究; 业余无线电故障刺激了物理学研究。 这完全是应用物理学。 对当时出现的振荡产生现象的最简单解释是它与红锌矿探测器的热阻系数有关,正如预期的那样,该系数为负值。

使用的来源:

1. 洛塞夫 O.V. 半导体技术的起源。 作品选 - L.:Nauka,1972
2.《业余无线电》,1924年,第8期
3.奥斯特鲁莫夫文学学士下诺夫哥罗德是苏联无线电技术的先驱 - L.: Nauka, 1966
4. www.museum.unn.ru/managfs/index.phtml?id=13
5. 波利亚科夫 V.T. 无线电接收技术。 AM 信号的简单接收器 - M.: DMK Press, 2001

来源: habr.com

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