Немного истории полупроводниковой техники

**UR4UEM** · 18.01.2011, 03:46

Знаете ли вы, что то, что мы сегодня называем туннельным диодом, изобрел наш соотечественник О.Р. Лосев в далеком 1922 году? Назван этот прибор был "кристадином" и был очень похож на тогдашние кристаллические детекторы. Этот же человек примерно в это же время изобрел еще и то, что мы сейчас называем светодиодом. Более подробная информация (включая рецепты самостоятельного изготовления) была напечатана в восьмом номере журнала "Радиолюбитель" за 1924 год.

Первое упоминание о транзисторе в советской прессе появилось в 1949 году (первый номер журнала "Радио"), а первая практическая схема и технические данные отечественных "кристаллических триодов" лишь спустя шесть с половиной лет (шестой номер за 1955 год). Любопытно что статьи о транзисторах и их применении начали регулярно публиковать более чем за год до выпуска первого серийного советского транзистора.

Первое упоминание полевого транзистора я встретил в пятом номере журнала "Радио" за 1965 год. Также очень примечательно, что впоследствии журнал неоднократно печатал статьи о применении полевых транзисторов, хотя их массовый выпуск был налажен лишь спустя несколько лет.

К чему я все это рассказываю? А к тому, чтобы все, кому интересна эта тема, бегом бежали на free-torrents.org/forum/viewtopic.php?t=110690 или на torrents.ua/viewtopic.php?t=6617 и скачивали себе 7.5-гигабайтный архив отечественной радиопериодики начиная с самого первого выпуска самого первого отечественного журнала о радиотехнике и радиолюбительстве. Я жертвую скоростью своего интернет-канала, чтобы собранная с немалым трудом коллекция нашла новых читателей.

P.S. Активно разыскиваются отсутствующие номера (список имеющихся номеров можно увидеть перейдя по указанным ссылкам). Если у кого есть -- присылайте и я добавлю их в раздачу.

**RD6DKV** · 19.07.2011, 12:05

Здравствуйте, уважаемый UR4UEM !

Сообщение от UR4UEM

Знаете ли вы, что то, что мы сегодня называем туннельным диодом, изобрел наш соотечественник О.Р. Лосев в далеком 1922 году? Назван этот прибор был "кристадином" и был очень похож на тогдашние кристаллические детекторы. Этот же человек примерно в это же время изобрел еще и то, что мы сейчас называем светодиодом. Более подробная информация (включая рецепты самостоятельного изготовления) была напечатана в восьмом номере журнала "Радиолюбитель" за 1924 год.

Именно этот абзац Вашего сообщения заставил меня, бывшего радиолюбителя (ex RD6DKV), зарегистрироваться на этом форуме, чтобы хотя бы частично восстановить истину.

Хочу остановиться подробнее на следующих фактах про "Детекторный усилитель О.В. Лосева" (именно так правильно он был называн самим автором).

1. Из текста лекции в "Политехническом музее".
... В 1922 г. Лосев предложил схему детекторного усилителя. Затем он строит регенеративный приемник с генерирующим кристаллом, споxсобный принимать станции более отдаленные, чем обычный детекxторный приемник. В это время никто из специалистов у нас в стране всерьез не заинтересовался физической стороной явления, связанного с генерирующими свойствами детектора. Радиолюбители же в первую очередь оценили практическое значение метода Лосева.
Из публикаций Лосева сведения о его изобретении быстро проникxли за границу: сначала во Францию, где прибору было дано название «кристадин», затем в Англию, а к сентябрю 1924 г. и в США. Похваxлы «усилителю без ламп» и его изобретателю расточались в изобилии: «Лосев, — писали зарубежные специалисты, — подарил свое изобреxтение радиолюбителям всего мира». Кристадины стали изготавливать во Франции, Англии, Америке, Голландии, Бельгии, Испании, Швеxции, Германии...

2. Из биографии Ленинградского Физико-Технического НИИ им. Академика А.Ф. Иоффе.
... В предвоенные годы в НИИ работал инженер Лосев О.В., который добавил к детектору вторую проволочку. Первая проволочка и кристалл были подключены к катушке, а между второй проволочкой и кристаллом Лосев включил последовательно соединенные наушник и батарейку. Такая конструкция позволяла усиливать слабые электрические сигналы и принимать радиостанции с большей громкостью. Прибор, состоящий из полупроводникового кристалла и двух электродов во Франции назвали «КРИСТАДИН». По своим свойствам и конструкции «Кристадин Лосева» не отличается от трехэлектродного полупроводникового прибора, именуемого ныне транзистором, но сделан он был лет на 10 раньше...

3. Ниже приведены две схемы "Детекторного усилителя Лосева". Первая - из архива моего давнего друга и бывшего коллеги по радиолюбительству Семена Наумовича Шустермана (UD6BR), а вторая - подделка из Интернет, хотя в ней катоды обеих диодов остались подключенными в одну точку. Почему подделка? Попробуйте догадаться сами...

rghost.ru/15036941/image.png
Схема 1. Оригинал

rghost.ru/15036961/image.png
Схема 2. Подделка

4. В схемах источник питания всегда был включен в обратной полярности в отношении одного из P-N-переходов "Детекторного усилителя Лосева", поэтому он мог работать как "коллекторный переход обычного транзистора" или как "полупроводниковый стабилитрон", но не мог работать как "туннельный диод" [см. схему ниже].

radio.cybernet.name/shem/r/tund1.gif
Схема включения туннельного диода

**DF6PL** · 19.07.2011, 14:29

Сообщение от UR4UEM

Знаете ли вы, что то, что мы сегодня называем туннельным диодом, изобрел наш соотечественник О.Р. Лосев в далеком 1922 году? Назван этот прибор был "кристадином

У каждого изобретения есть своё время..."туннельным" диод назвали где то в 60х. Кристадин пускай таковым и останется...он из боевых 20х. Неплохо бы взглянуть на схемку последнего...всё ж история.

**RD6DKV** · 20.07.2011, 11:26

Сообщение от DF6PL

У каждого изобретения есть своё время..."туннельным" диод назвали где то в 60х. Кристадин пускай таковым и останется...он из боевых 20х. Неплохо бы взглянуть на схемку последнего...всё ж история.

Нет проблем. Оригинал схемы из личного архива моего бывшего коллеги по эфиру Семена Наумовича Шустермана (UD6BR) [первое изображение во вложении]. Данные по деталям найдете на сайте (скопируйте ссылку ниже в адресную строку браузера):
the-mostly.narod.ru/misc/crystal_amplifier.html

Но я еще раз хочу подчеркнуть, что "Детекторный усилитель Лосева" назвали "Кристадином" французы и он работает при обратном (запирающем) напряжении на PN-переходе, а "туннельный диод" при прямом (открывающем) напряжении на PN-переходе. В этом их существенная разница.

Примером реализации простейшей модели "Детекторного усилителя Лосева" может служить генератор на полупроводниковом стабилитроне [второе изображение во вложении]. Подробнее о схеме можете почитать здесь (скопируйте ссылку ниже в адресную строку браузера):
diagram.com.ua/list/izm-300.shtml

**LY1CE** · 20.07.2011, 21:40

Сообщение от RD6DKV

Примером реализации простейшей модели "Детекторного усилителя Лосева" может служить генератор на полупроводниковом стабилитроне

Тут Вы немного ошибаетесь.
На ВАХ стабилитрона нет участка с отрицательным сопротивлением, усиливать он не может.
На второй схеме изображен генератор шума на стабилитроне с контурами для выделения требуемых частотных составляющих.
С "Детекторным усилителем Лосева" (кристадином) ничего общего.

**UA6LCT** · 20.07.2011, 21:47

Господа,интересно попадалась ли кому промышленная техника на транзисторах С1(А-Г), П1,П2,П3?

**RD6DKV** · 21.07.2011, 14:48

Сообщение от LY1CE

Тут Вы немного ошибаетесь. На ВАХ стабилитрона нет участка с отрицательным сопротивлением, усиливать он не может.

Практически все полупроводниковые диоды имеют как минимум один участок с отрицательным сопротивлением. Давайте заглянем в любой учебник по электронике и убедимся в этом [см. обложку книги на рисунке первого вложения]. Саму книгу можно скачать здесь:
moskatov.narod.ru/Books/Electronic_technics_3.zip
На вольт-амперной характеристике любого PN-перехода есть "участок теплового пробоя" [см. вольт-амперную характеристику на рисунке второго вложения], на котором он обладает отрицательным сопротивлением. Для выхода в режим достаточно стабилизировать ток в выбранной точке характеристики.

**RD6DKV** · 21.07.2011, 15:31

Сообщение от UA6LCT

Господа,интересно попадалась ли кому промышленная техника на транзисторах С1(А-Г), П1,П2,П3?

Первыми транзисторами, выпущенными отечественной промышленностью в конце 1953 года, были точечные триоды типов КС1 - КС8. Первые шесть типов предназначались для использования в усилительных схемах на частотах не свыше 5 МГц (КС6), два последних типа были предназначены для генерирования колебаний до 1,5 МГц (КС7) и до 5 МГц (КС8). В процессе производства первых опытных партий были отработаны некоторые технологические моменты, изменена конструкция триода, разработаны новые методы контроля параметров. Триоды типа КС были сняты с производства, и в НИИ-160 (ныне НИИ "Исток") Ф.А. Щиголем и Н.Н. Спиро был начат серийный выпуск точечных транзисторов С1 (усилительные) и С2 (генераторные). Частотный диапазон был расширен до 10 МГц. Объем производства составлял несколько десятков штук в день. Практически сразу после отработки серийной технологии производство было передано и на московский завод №382 МПСС (предприятие п/я 1531 ГКРЭ, ныне ОАО "Плутон") и НИИ-35 "Пульсар". "В 1953 году был образован НИИ-35 с заводом, и начался выпуск точечно-контактных транзисторов С1 и С2. Вариант С1Е с улучшенными частотными свойствами появился только в 1956 году [см. рис. вложения].

С1 и С2 в основном использовали в СКБ-245 [ныне НИЦЭВТ - К.], например, в ферритовой памяти ЭВМ "Урал".

Первые транзисторы типа П1 и П2 предназначались для усиления и генерирования электрических колебаний с частотой до 100 кГц. Затем появились более мощные низкочастотные транзисторы П3 и П4 применение которых в 2-х тактных усилителях позволяло получить выходную мощность до нескольких десятков Вт.

П2 и П3 нашли применение в преобразователях напряжения блоков питания переносных радиостанций вместо механических унформеров.

Кстати, в 1956 году при Совмине состоялось совещание генеральных конструкторов, на котором вынесли анекдотический вердикт: "Транзистор никогда не войдет в серьёзную аппаратуру. Перспективой применения транзисторов могут быть разве что слуховые аппараты. Пусть этим занимается Министерство социального обеспечения".

**LY1CE** · 21.07.2011, 21:54

Сообщение от RD6DKV

Для выхода в режим достаточно стабилизировать ток в выбранной точке характеристики.

Однако Вы наверно согласитесь, что в приведенной Вами схеме, вывести стабилитрон на участок теплового пробоя ну никак не удастся

Так что отрицательным сопротивлением в схеме 2 и не пахнет.

**RA3POD** · 21.07.2011, 22:15

спички есть

**RD6DKV** · 22.07.2011, 09:29

Сообщение от LY1CE

Однако Вы наверно согласитесь, что в приведенной Вами схеме, вывести стабилитрон на участок теплового пробоя ну никак не удастся

Так что отрицательным сопротивлением в схеме 2 и не пахнет.

Безусловно. В этой схеме опорный диод, наоборот, работает на изгибе вольт-амперной характеристики (самое начало "участка электрического пробоя"). Здесь уровень "белого шума" должен быть максимальным. Схему я дал не как полный аналог для замены "Детекторного усилителя Лосева", а чтобы показать пример полярности включения диода.

Сообщение от RA3POD

спички есть

Вполне возможно, но не надежно...

Теперь изложу по порядку бросающиеся в глаза "несуразицы" второй схемы - подделки [см. вторую схему вложения] в сравнении с оригинальной схемой на типографском графическом клише [см. первую схему вложения].
1. Отсутствует резистор между антенной и батареей питания, т.е. антенна практически закорочена по высокой частоте на емкость батареи.
2. Переключатель "П1" фактически не отключает батарею от цепи нагрузки.
3. Диоды имеют разные начертания. "Детекторный усилитель Лосева" не имеет собственного позиционного обозначения и его условное обозначение отличается от условного обозначения диода "Д". Это говорит о том, что произвели искусственное разделение прибора, который в оригинальной схеме и в описании имел одно условное и одно позиционное обозначение.
4. Использован конденсатор переменной емкости с воздушным диэлектриком "C1". Эти конденсаторы в те годы были большой редкостью и стоили огромных денег, чтобы их можно было использовать в радиолюбительских конструкциях. В оригинальной схеме стоит двухпластинчатый подстроечный конденсатор с воздушным диэлектриком для юстировки верхней части принимаемого диапазона частот. В качестве элемента перестройки частоты резонансного контура в те годы обычно использовались катушки переменной индуктивности, имеющие дополнительные элементы для юстировки нижней части принимаемого диапазона частот.
5. Оригинальная схема имела настолько "громкий" выход низкой частоты, что позволяла подключать высокоомный капсюль к звуковой трубе граммофона или патефона.

**RD6DKV** · 22.07.2011, 12:20

Чертеж "Детекторного усилителя Лосева" [см. рисунок первого вложения].
Диаграмма вольт-амперных характеристик усилительного и детекторного PN-переходов "Детекторного усилителя Лосева" [см. рисунок второго вложения] от автора:
О.В. Лосев "Дальнейшее исследование процессов в генерирующем контакте", ТиТбп, 26, 404, 1924.