Техника - молодёжи 1964-08, страница 38
УВЛЕЧЕНИЕ— ПРОФЕССИЯ-ОТКРЫТИЕ! **вой первый кристаллический приемник Антонин Глянц построил, когда ему было 12 лет. Через несколько лет он организует коллективную передающую станцию в Хомутовской школе и создает собственный передатчик «OKLGW». За 10 лет Антонин обучил телеграфной азбуке, работе с передатчиками, основам радиотехники более 300 своих товарищей. Он был душой и Чехословацкого съезда любителей-коротковолновиков, где собрались 200 участников со всей республики. Здесь А. Глянц впервые рассказал об опытах с нристаллами ти-таната бария ВаТ!03, об их практическом применении. В опытах использовались также кристаллы триглицинсульфата (ТГС). Работая с этими кристаллами, А. Глянц и сделал свое открытие, изумившее ученых, которые не могли поверить, что можно найти новые закономерности в области, исследованной многими специалистами во всем мире. На собственном передатчике Антонин заменяет сложный модулятор с несколькими электронными лампами одним «тандэлем». Он патентует свое изобретение. Первая публичная информация о новых явлениях была дана на Международном съезде радиолюбителей в Женеве. Огромный успех! Автора вместе с его сотрудниками приглашают сделать еще ряд докладов в связи с Международной конференцией по дальним связям. Какую же проблему разрешил молодой инженер! К какому пришел открытию) И почему многим ученым все это поначалу казалось слишком невероятным! Инженер Института физики Чехословацкой академии наук Антонин Глянц отвечает на эти вопросы в своей статье ТАНДЭЛЬ—НОВЫЙ РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ Зто явление обнаружили не так давно. Некоторые вещества из группы диэлектриков (то есть изоляторов) оказались обладателями необычного свойства: они сохраняли в себе электрический заряд уже после того, как было выключено действующее на них электрическое поле. По аналогии с ферромагнитами — проводниками, которые остаются намагниченными после воздействия на них магнитного поля, эти вещества получили название ферроэлектриков. Если к двум металлическим пластинам, закрепленным параллельно, подвести постоянное напряжение, а затем убрать его, то пластины останутся за-- ряженными. Количество оставшихся зарядов зависит от величины напряжения и от емкости конденсатора. Емкость, в свою очередь, зависит от диэлектрической проницаемости е> того вещества, которое находится между пластинами. Причем за единицу принята проницаемость воздуха (вакуума). Для обычных диэлектриков величина s постоянна. Другое дело — ферроэлектрики. Их проницаемость, а следовательно, и емкость конденсатора, между пластинами которого находится ферроэлектрик, меняется в зависимости от того, какое * к нему подведено напряжение. Ток, протекающий через такой конденсатор, нелинейно зависит от подводимого к * нему * переменного напряжения. Нелинейные элементы нужны для самых разнообразных радиоэлектронных схем — модуляторов, смесителей, стабилизаторов напряжения. Имеются даже схемы диэлектрических усилителей, где электронные лампы заменены фер-роэлектриками. Однако широкое применение этих элементов в технической практике натолкнулось на серьезное препятствие. Дело в том, что все их свойства, наиболее удивитель ные и ценные для техники, особенно ярко проявляются при определенной температуре, близкой к так называемой «точке Кюри». Но здесь-то как раз ферроэлектрик становится необычно чувствительным к температуре. Малейшие изменения ее настолько меняют нелинейные свойства вещества, что строить какие-либо схемы можно, лишь применяя самые совершенные термостаты, способные поддерживать постоянную температуру с точностью до сотых долей градуса! Достаточно сказать, что в «точке Кюри» диэлектрическая проницаемость ферроэлектриков достигает максимума, а чуть выше — ферроэлектрический эффект вообще исчезает, то есть ферроэлектрик как бы ТАНДЭЛЬ СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТАН-ДЭЛЯ К ЛАМПОВОМУ ГЕНЕРАТОРУ. При изменении емкости С\ меняется частота переменного напряжения, которое подводится к ТАНДЭЛЮ. При изменении Сг меняется напряжение на ТАНДЭЛЕ. (C\L\ — контур генератора, C2L2 — контур, образующий совместно с ТАНДЭЛЕМ нагрузку генератора.) превращается в обычный диэлектрик с постоянной проницаемостью. А нельзя ли создать элемент, обладающий свойствами ферроэлектрика, но менее чувствительный к изменениям окружающей температуры? Оказывает ся, можно! Такой элемент создан в Праге, в Институте физики Чехословацкой академии наук. Это ТАНДЭЛЬ — термически автостабилизиру-ющийся нелинейный диэлектрический элемент. Как же он работает? Посмотрите на график. Изменение температуры среды даже на несколько десятков градусов приводит лишь к небольшому изменению температуры кристалла. «Секрет» нового элемента в том, что из энергии, которая подводится к нему для диэлектрического нагрева, он берет лишь такое количество, какое может отвести в окружающую среду. То есть автоматически выравнивает случайные температурные колебания среды. Сейчас веществ с подобными свойствами известно уже несколько десятков. Существует и целый ряд различных конструкций, из которых особенно интересно сочетание двух элементов. ГРАФИК АВТ ОСТАВИЛИ ВИРУ-ЮЩЕГОСЯ РЕЖИМА ТАНДЭЛЯ. При различных температурах окружающей среды (Ток\ и T0K2) тепло, отводимое от Т АН ДЭЛЯ, будет возрастать по прямым Q1 и Q2. Тепло, выделяемое ТАНДЭЛЕМ за счет диэлектрических потерь, характеризуется кривой Q3. В точках пересечения 1 и 2 наступает равновесие. Из графика видно, что при больших колебаниях температуры окружающей среды (Ток\ — T0K2) температура самого кристала (AT) будет меняться незначительно. где один для другого служит своеобразным микротермостатом. Не менее интересны и другие свойства ТАНДЭЛЯ. Например, высокое постоянное входное сопротивление — свыше 1012 ом, устойчивость по отношению к перегрузкам в работе, механическая прочность. Резко выраженные нелинейные свойства открывают множество областей применения — диэлектрические усилители, модуляторы частоты и амплитуды, умножители частоты, параметрические усилители и т. д. Миниатюрные размеры позволяют широко применять ТАНДЭЛЬ в микромодульной технике, причем технология его применения очень проста. Эффект температурной автостабилизации у ферроэлектриков — лишь первый шаг к использованию интереснейших свойств этих материалов, о которых академик Иоффе сказал, что по своему значению они будут стоять наравне с полупроводниками. А. ГЛЯНЦ 34 |
