O número 8 da revista Radio Amateur de 1924 foi dedicado à "cristadina" de Losev. A palavra "cristadina" era composta pelas palavras "cristal" e "oscilador local", e o "efeito cristadina" era que, quando um viés negativo era aplicado ao cristal de zincita (ZnO), o cristal começava a gerar oscilações não amortecidas.

Não havia justificativa teórica para o efeito. O próprio Losev acreditava que o efeito se devia à presença de um "arco voltaico" microscópico no ponto de contato do cristal de zincita com o fio de aço.

A descoberta do "efeito cristadina" abriu perspectivas interessantes em engenharia de rádio ...

... mas acabou como sempre ...

Em 1922, Losev demonstrou os resultados de sua pesquisa sobre o uso de um detector cristalino como gerador de oscilações não atenuadas. Na publicação sobre o tema do relatório, são apresentados esquemas de testes de laboratório e um aparato matemático para o processamento de material de pesquisa. Deixe-me lembrá-lo que Oleg naquela época ainda não tinha 19 anos.



A figura mostra o circuito de teste da "cristadina" e sua característica de tensão de corrente "em forma de N", típica dos diodos do túnel. Que Oleg Vladimirovich Losev foi o primeiro a aplicar o efeito de túnel em semicondutores na prática, ficou claro apenas após a guerra. Isso não significa que nos circuitos modernos os diodos de túneis sejam amplamente utilizados, mas várias soluções para eles funcionam com sucesso no microondas.

Um novo avanço na eletrônica de rádio não aconteceu: então todas as forças da indústria foram dedicadas à melhoria de tubos de rádio. Os tubos de rádio substituíram com sucesso carros elétricos e pára-raios de transmitir equipamentos de rádio. Os rádios das lâmpadas funcionavam mais constantemente e ficavam mais baratos. Portanto, pelos técnicos de rádio profissionais, a “cristadina” foi considerada uma curiosidade: um receptor heterodino sem lâmpada, você precisa!

Para os radioamadores, o design da cristadina acabou sendo complicado: era necessária uma bateria para fornecer tensão de polarização ao cristal, um potenciômetro para definir a polarização e mais um indutor para procurar pontos de geração de cristal.



No NRL, as dificuldades do radioamador eram bem compreendidas, portanto eles publicaram uma brochura onde o design da cristadina e o design do receptor Shaposhnikov foram publicados juntos. Primeiro, os radioamadores criaram o receptor de Shaposhnikov e depois o suplementaram com "cristadine" como um amplificador de sinal de rádio ou oscilador local.

Pouco de teoria

No momento da publicação do design Cristadin, todos os tipos de rádios já existiam:
1. Rádios detectores, incluindo receptores de amplificação direta.
2. Receptores de rádio heterodinos (também conhecidos como receptores de conversão direta).
3. Receptores de rádio super-heteródinos.
4. Rádios regenerativos, incl. "Autodyne" e "synchrodine".

O mais simples dos rádios era e continua sendo um detector:



O receptor detector opera de maneira extremamente simples: quando uma meia onda portadora negativa é selecionada no circuito L1C1, a resistência do detector VD1 permanece alta e, quando positiva, diminui, ou seja, detector VD1 "abre". Ao receber sinais modulados em amplitude (AM) com o detector "aberto" VD1, o capacitor de bloqueio C2 é carregado, que é descarregado através dos telefones BF após o detector ser "fechado".



Os gráficos representam o processo de desmodulação do sinal AM nos receptores detectores.

As desvantagens do rádio detector são óbvias na descrição do princípio de sua ação: ele não é capaz de receber um sinal cuja energia não é suficiente para "abrir" o detector.

Para aumentar a sensibilidade, bobinas de "auto-indução" enroladas "giro a giro" em mangas de papelão de grande diâmetro com um fio de cobre grosso foram ativamente usadas nos circuitos ressonantes de entrada dos receptores detectores. Tais indutores têm um fator de alta qualidade, isto é, a razão de reatância para ativo. Isso possibilitou, ao sintonizar o circuito para ressonância, aumentar a fem do sinal de rádio recebido.

Outra maneira de aumentar a sensibilidade do rádio detector é usar um oscilador local: o sinal do gerador sintonizado na frequência portadora é “misturado” no circuito de entrada do receptor. O detector neste caso "abre" não com um sinal de portadora fraco, mas com um sinal de gerador poderoso. A recepção heteródina foi aberta mesmo antes da invenção de tubos de rádio e detectores de cristal e ainda está em uso.



"Kristadin" usado como oscilador local é indicado na figura pela letra "a", a letra "b" indica um receptor detector convencional.

Uma desvantagem significativa da recepção do oscilador local foi o apito resultante dos "batimentos das frequências" do oscilador local e da operadora. Essa "desvantagem", a propósito, foi usada ativamente para receber "de ouvido" um telégrafo de rádio (CW), quando o oscilador local do receptor foi sintonizado na frequência de 600 a 800 Hz a partir da frequência do transmissor e quando a tecla foi pressionada, um sinal de tom apareceu nos telefones.

Outra desvantagem da recepção de heterodinos foi a "atenuação" periódica perceptível do sinal quando as frequências coincidiram, mas as fases do oscilador local e da transportadora não coincidiram. Os receptores de rádio de tubo regenerativo (receptores Reinartz), que reinaram supremos em meados da década de 1920, foram privados dessa desvantagem. Com eles também, tudo não foi fácil, mas isso é outra história ...

Sobre os "super-heteródinos", é necessário mencionar que se tornou economicamente viável produzi-los somente a partir dos anos 30. Atualmente, os "super-heterodinos" ainda são amplamente utilizados (ao contrário de "regeneradores" e "detectores"), mas são ativamente substituídos por dispositivos heterodinos pelo processamento de sinal de software (SDR).

Quem é o Sr. Lossev?

A história da aparição de Oleg Losev no laboratório de rádio de Nizhny Novgorod começou em Tver, onde, depois de ouvir uma palestra do chefe da estação de recepção de rádio de Tver, capitão da equipe Leshchinsky, o jovem acende o rádio.

Depois de se formar em uma escola real, o jovem entra no Instituto de Comunicações de Moscou, mas de alguma forma chega a Nizhny Novgorod e tenta conseguir um emprego no NRL, onde é levado por correio. Não há dinheiro suficiente, você precisa dormir no NRL no patamar, mas isso não é um obstáculo para Oleg. Ele realiza pesquisas sobre processos físicos em detectores cristalinos.

Os colegas acreditavam que o prof. V.K. Lebedinsky, a quem ele conheceu em Tver. O professor destacou Losev e gostava de conversar com ele sobre tópicos de pesquisa. Vladimir Konstantinovich era invariavelmente benevolente, atencioso e dava muitos conselhos disfarçados de perguntas.

Oleg Vladimirovich Losev dedicou toda a sua vida à ciência. Preferiu trabalhar sozinho. Publicado sem co-autores. Eu não era feliz no casamento. Em 1928 ele se mudou para Leningrado. Ele trabalhou no TsRL. Trabalhou com ac. Joffe. Tornou-se Ph.D. "Pela totalidade do trabalho." Ele morreu em 1942 no Leningrado sitiado.

Da coleção "Nizhny Novgorod Pioneiros da Engenharia Soviética de Rádio" sobre os "cristadins" de Losev:

A pesquisa de Oleg Vladimirovich foi de natureza técnica e até amadora, mas foram eles que ganharam fama mundial ao descobrirem em um detector feito de zincita (óxido de zinco mineral) com uma ponta de aço a capacidade de excitar oscilações não atenuadas em circuitos de rádio. Este princípio formou a base de um rádio sem câmara de ar com amplificação de um sinal com as propriedades de um tubo. Em 1922, ele foi chamado no exterior de "cristadina" (heterodino cristalino).

Não se limitando à descoberta desse fenômeno e ao design do receptor, o autor desenvolve um método para refinamento artificial de cristais de zincita de segunda classe (transformando-os em arco elétrico) e também busca um método simplificado para encontrar pontos ativos na superfície do cristal para tocar a ponta, o que proporcionou excitação de vibração.

As tarefas que surgiram neste caso não tiveram uma solução trivial; era necessário realizar pesquisas nas áreas ainda não desenvolvidas da física; falhas de rádio amador estimularam a pesquisa física. Foi a física completamente aplicada. A explicação mais simples do fenômeno de geração de oscilação, que emergiu, foi sua conexão com o coeficiente térmico de resistência do detector de zincita, que, como esperado, se mostrou negativo.

Fontes utilizadas:

1. Losev OV Nas origens da tecnologia de semicondutores. Trabalhos Selecionados - L.: Nauka, 1972
2. "Radio amateur", 1924, nº 8
3. Ostroumov B.A. Nizhny Novgorod pioneiros da engenharia de rádio soviética - L.: Nauka, 1966
4. www.museum.unn.ru/managfs/index.phtml?id=13
5. Polyakov V.T. Técnica de rádio. Receptores simples de sinais AM - M.: DMK Press, 2001

Outras publicações do ciclo:

1. Laboratório de rádio de Nizhny Novgorod e comunicação de rádio amador em HF
2. Laboratório de rádio de Nizhny Novgorod e rádios baseados em detectores de cristal
3. Laboratório de rádio de Nizhny Novgorod e "cristadins" de Losev