Laboratoire radio de Nizhny Novgorod et «cristadins» de Losev



Le numéro 8 du magazine Radio Amateur pour 1924 était consacré à la «cristadine» de Losev. Le mot «cristadine» était composé des mots «cristal» et «oscillateur local», et «l'effet cristadine» était que lorsqu'un biais négatif était appliqué au cristal de zincite (ZnO), le cristal commençait à générer des oscillations non amorties.

Il n'y avait aucune justification théorique de l'effet. Losev lui-même pensait que l'effet était dû à la présence d'un "arc voltaïque" microscopique au point de contact du cristal de zincite avec le fil d'acier.

La découverte de "l'effet cristadine" a ouvert des perspectives passionnantes en ingénierie radio ...

... mais il s'est avéré comme toujours ...


En 1922, Losev a démontré les résultats de ses recherches sur l'utilisation d'un détecteur cristallin comme générateur d'oscillations non amorties. Dans la publication sur le sujet du rapport, des plans d'essais en laboratoire et un appareil mathématique pour le traitement du matériel de recherche sont présentés. Permettez-moi de vous rappeler qu'à cette époque, Oleg n'avait pas encore 19 ans.



La figure montre le circuit d'essai de la "cristadine" et sa caractéristique courant-tension "en forme de N", typique des diodes tunnel. Le fait qu'Oleg Vladimirovich Losev ait été le premier à appliquer l'effet tunnel dans les semi-conducteurs dans la pratique, ce n'est devenu clair qu'après la guerre. Cela ne veut pas dire que dans les circuits modernes, les diodes tunnel sont largement utilisées, mais un certain nombre de solutions pour les utiliser avec succès sur les micro-ondes.

Une nouvelle percée dans l'électronique radio n'a pas eu lieu: toutes les forces de l'industrie ont alors été consacrées à l'amélioration des tubes radio. Les tubes radio ont réussi à remplacer les voitures électriques et les pare-arcs de transmission d'équipements radio. Les radios-lampes fonctionnaient plus régulièrement et devenaient moins chères. Par conséquent, par les techniciens radio professionnels, la «cristadine» était alors considérée comme une curiosité: un récepteur hétérodyne sans lampe, vous devez!

Pour les radio-amateurs, la conception de la cristadine s'est avérée compliquée: une batterie était nécessaire pour fournir une tension de polarisation au cristal, un potentiomètre était nécessaire pour régler la polarisation et un inducteur de plus était nécessaire pour rechercher des points de génération de cristal.



Dans la LNR, les difficultés du radio-amateur étaient bien comprises, c'est pourquoi ils ont publié une brochure où le design de Cristadin et le design du récepteur Shaposhnikov ont été publiés ensemble. Premièrement, les radio-amateurs ont fabriqué le récepteur de Shaposhnikov, puis l'ont complété avec de la «cristadine» comme amplificateur de signal radio ou oscillateur local.

Un peu de théorie


Au moment de la publication du design Cristadin, tous les types de radios existaient déjà:
1. Radios détecteurs, y compris les récepteurs à amplification directe.
2. Récepteurs radio hétérodynes (également appelés récepteurs à conversion directe).
3. Récepteurs radio superhétérodynes.
4. Radios régénératrices, incl. "Autodyne" et "synchrodine".

La plus simple des radios était et reste un détecteur:



Le récepteur détecteur fonctionne de manière extrêmement simple: lorsqu'une demi-onde porteuse négative est sélectionnée sur le circuit L1C1, la résistance du détecteur VD1 reste élevée, et lorsqu'elle est positive, elle diminue, c'est-à-dire le détecteur VD1 «s'ouvre». Lors de la réception de signaux modulés en amplitude (AM) avec le détecteur «ouvert» VD1, le condensateur de blocage C2 est chargé, qui est déchargé à travers les téléphones BF après que le détecteur est «fermé».



Les graphiques illustrent le processus de démodulation du signal AM dans les récepteurs détecteurs.

Les inconvénients du détecteur radio sont évidents à partir de la description du principe de son action: il n'est pas en mesure de recevoir un signal dont la puissance n'est pas suffisante pour «ouvrir» le détecteur.

Pour augmenter la sensibilité, des bobines «d'auto-induction» enroulées «tour à tour» sur des manchons en carton de grand diamètre avec un fil de cuivre épais ont été activement utilisées dans les circuits résonnants d'entrée des récepteurs-détecteurs. Ces inductances ont un facteur de qualité élevé, c'est-à-dire le rapport de la réactance à l'actif. Cela a permis, lors du réglage de la résonance du circuit, d'augmenter la FEM du signal radio reçu.

Une autre façon d'augmenter la sensibilité de la radio détecteur est d'utiliser un oscillateur local: le signal du générateur réglé sur la fréquence porteuse est «mélangé» dans le circuit d'entrée du récepteur. Dans ce cas, le détecteur "s'ouvre" non pas avec un signal porteur faible, mais avec un signal générateur puissant. La réception hétérodyne a été ouverte avant même l'invention des tubes radio et des détecteurs à cristal et est toujours utilisée.



«Kristadin» utilisé comme oscillateur local est indiqué sur la figure par la lettre «a», la lettre «b» désigne un récepteur détecteur conventionnel.

Un inconvénient important de la réception de l'oscillateur local était le sifflement dû aux «battements des fréquences» de l'oscillateur local et de la porteuse. Cet "inconvénient", soit dit en passant, a été activement utilisé pour recevoir "à l'oreille" un radiotélégraphe (CW), lorsque l'oscillateur local du récepteur a été réglé sur une fréquence de 600 à 800 Hz par rapport à la fréquence de l'émetteur et lorsque la touche a été enfoncée, un signal sonore est apparu dans les téléphones.

Un autre inconvénient de la réception hétérodyne était «l'atténuation» périodique notable du signal lorsque les fréquences coïncidaient, mais les phases de l'oscillateur local et de la porteuse ne coïncidaient pas. Les récepteurs radio à tubes régénératifs (récepteurs Reinartz), qui régnaient en maître au milieu des années 1920, ont été privés de cet inconvénient. Avec eux aussi, tout n'a pas été facile, mais c'est une autre histoire ...

Concernant les "superhétérodynes", il faut mentionner qu'il est devenu économiquement faisable de les produire uniquement à partir du milieu des années 30. Actuellement, les «superhétérodynes» sont encore largement utilisés (contrairement aux «régénérateurs» et «détecteurs»), mais sont activement remplacés par des appareils hétérodynes avec un logiciel de traitement du signal (SDR).

Qui est M. Lossev?


L'histoire de l'apparition d'Oleg Losev dans le laboratoire radio de Nizhny Novgorod a commencé à Tver, où après avoir écouté une conférence du chef de la station de radio Tver, le capitaine Leshchinsky, le jeune homme allume la radio.

Après avoir obtenu son diplôme d'une véritable école, le jeune homme entre à l'Institut des communications de Moscou, mais arrive en quelque sorte à Nijni Novgorod et essaie d'obtenir un emploi au LNR, où il est emmené par courrier. Il n'y a pas assez d'argent, il faut dormir dans la LNR sur le palier, mais ce n'est pas un obstacle pour Oleg. Il mène des recherches sur les processus physiques dans les détecteurs cristallins.

Les collègues croyaient que le professeur Prof. V.K. Lebedinsky, qu'il a rencontré à Tver. Le professeur a distingué Losev et aimait discuter avec lui de sujets de recherche. Vladimir Konstantinovich était invariablement bienveillant, prévenant et a donné beaucoup de conseils déguisés en questions.

Oleg Vladimirovich Losev a consacré toute sa vie à la science. Préfère travailler seul. Publié sans co-auteurs. Je n'étais pas heureuse en mariage. En 1928, il s'installe à Leningrad. Il a travaillé au TsRL. A travaillé avec ac. Joffe. Devenu Ph.D. "Par la totalité du travail." Il est décédé en 1942 à Leningrad assiégé.

De la collection «Nizhny Novgorod Pionniers de l'ingénierie radio soviétique» sur les «cristadins» de Losev:
Les recherches d'Oleg Vladimirovitch étaient au départ de nature technique et même amateur, mais ce sont elles qui ont acquis une renommée mondiale en découvrant dans un détecteur en zincite (oxyde de zinc minéral) avec une pointe en acier la capacité d'exciter des oscillations non amorties dans les circuits radio. Ce principe a constitué la base d'une radio sans tube avec amplification d'un signal ayant les propriétés d'un tube. En 1922, il est appelé à l'étranger «cristadine» (hétérodyne cristallin).

Non limité à la découverte de ce phénomène et à la conception du récepteur, l'auteur développe une méthode de raffinage artificiel des cristaux de zincite de seconde classe (en les refondant dans un arc électrique), et cherche également un moyen simplifié de trouver des points actifs sur la surface du cristal pour toucher la pointe, ce qui a fourni une excitation vibratoire.

Les tâches qui ont surgi dans ce cas n'avaient pas de solution triviale; il était nécessaire de mener des recherches dans les domaines encore peu développés de la physique; les pannes de radio amateur ont stimulé la recherche physique. C'était la physique complètement appliquée. L'explication la plus simple du phénomène de génération d'oscillations, qui a alors émergé, était son lien avec le coefficient de résistance thermique du détecteur de zincite, qui, comme prévu, s'est avéré négatif.

Sources utilisées:


1. Losev OV Aux origines de la technologie des semi-conducteurs. Oeuvres choisies - L.: Nauka, 1972
2. "Radio amateur", 1924, n ° 8
3. Ostroumov B.A. Nizhny Novgorod, pionniers de l'ingénierie radio soviétique - L.: Nauka, 1966
4. www.museum.unn.ru/managfs/index.phtml?id=13
5. Polyakov V.T. Technique radio. Récepteurs simples de signaux AM - M.: DMK Press, 2001

Autres publications du cycle:


1. Laboratoire radio de Nizhny Novgorod et radiocommunication amateur sur HF
2. Laboratoire de radio de Nizhny Novgorod et radios basées sur des détecteurs à cristal
3. Laboratoire radio de Nizhny Novgorod et "cristadins" de Losev

Source: https://habr.com/ru/post/fr474720/


All Articles