Altri articuli in a serie:
- Storia di u relay
- Storia di l'urdinatori elettronichi
- Storia di u transistor
- Storia di Internet
В avemu vistu cumu a prima generazione di l'informatica digitale hè stata custruita nantu à a basa di a prima generazione di interruttori elettrici automatichi - relay elettromagneticu. Ma à u mumentu chì sti computer sò stati creati, ci era un altru switch digitale chì aspettava daretu à e scene. U relé era un dispositivu elettromagneticu (utilizandu l'electricità per operà un interruttore meccanicu), è a nova classa di switch digitale era elettronica - basatu annantu à a nova cunniscenza di l'elettrone chì emerge à u principiu di u XXu seculu. Sta scienza hà indicatu chì u trasportatore di forza elettrica ùn era micca un currente, micca una onda, micca un campu - ma una particella solida.
U dispusitivu chì hà datu nascita à l'era di l'elettronica basatu annantu à sta nova fisica hè diventatu cunnisciutu com'è u tubu vacuum. A storia di a so creazione implica duie persone: un inglese è americanu . In a rialità, l'urighjini di l'elettronica sò più cumplessi, cù assai filamenti chì crucianu l'Europa è l'Atlanticu, chì si stendenu à i primi esperimenti cù i vasi di Leyden à a mità di u seculu XVIII.
Ma in u quadru di a nostra presentazione serà cunvene à copre (punnendu !) sta storia, principiendu da Thomas Edison. In l'anni 1880, Edison hà fattu una scuperta interessante mentre travagliava nantu à l'illuminazione elettrica - una scuperta chì pone a scena per a nostra storia. Da quì hè vinutu u sviluppu ulteriore di i tubi di vacuum, necessariu per dui sistemi tecnologichi: una nova forma di messageria wireless è e rete telefoniche sempre in espansione.
Prologue: Edison
Edison hè generalmente cunsideratu l'inventore di a lampadina. Questu li face troppu è troppu pocu creditu à u stessu tempu. Troppu, perchè Edison ùn era micca l'unicu chì hà inventatu a lampa luminosa. In più di a folla di inventori chì l'anu precedutu, chì e so creazioni ùn anu micca righjuntu l'applicazione cummerciale, pudemu mintuvà Joseph Swan è Charles Stern da Gran Bretagna è l'American William Sawyer, chì purtonu lampadine à u mercatu à tempu à Edison. [L'onore di l'invenzione appartene ancu à l'invintori russu . Lodygin hè statu u primu chì hà indovinatu di pompà l'aria da una lampadina di vetru, è poi suggerì di fà u filamentu micca da carbone o fibre carbonizzate, ma da tungstenu refrattariu / circa. traduzzione]. Tutti i lampi sò custituiti da una lampadina di vetru sigillata, in u quale ci era un filamentu resistenti. Quandu u lampu era cunnessu à u circuitu, u calore generatu da a resistenza di u filamentu à u currente hà causatu à brilla. L'aria hè stata pumped out of the flask per impedisce u filamentu di piglià u focu. A luce elettrica era digià cunnisciuta in e grande cità in a forma , usatu per illuminà grandi lochi publichi. Tutti questi inventori cercanu un modu per riduce a quantità di luce pigliendu una particella luminosa da un arcu ardente, abbastanza chjuca per esse usata in casa per rimpiazzà i lampi di gas, è rende a fonte di luce più sicura, più pulita è più luminosa.
È ciò chì Edison hà fattu veramente - o megliu, ciò chì u so laboratoriu industriale hà creatu - ùn era micca solu creà una fonte di luce. Custruìu un sistema elettricu sanu per l'illuminazione di e case - generatori, fili per a trasmissione di corrente, trasformatori, etc. Di tuttu questu, a lampadina era solu u cumpunente più evidenti è visibile. A prisenza di u nome d'Edison in e so cumpagnie di energia elettrica ùn era micca una genuflessione simplice à u grande inventore, cum'è u casu cù Bell Telephone. Edison hà dimustratu micca solu per esse un inventore, ma ancu un architettu di sistemi. U so laburatoriu hà cuntinuatu à travaglià per migliurà diversi cumpunenti di l'illuminazione elettrica ancu dopu à u so primu successu.
Un esempiu di i primi lampi di Edison
Durante a ricerca versu u 1883, Edison (è possibbilmente unu di i so impiegati) hà decisu di chjude una piastra metallica in una lampada luminosa cù un filamentu. I mutivi di sta azione ùn sò micca chjaru. Forsi questu era un tentativu di eliminà l'oscurità di a lampada - l'internu di u vetru di u bulbe hà accumulatu una misteriosa sustanza scura cù u tempu. L'ingegnere apparentemente sperava chì sti particeddi neri seranu attratti da a piastra energizata. À a so sorpresa, hà scupertu chì quandu a piastra era inclusa in u circuitu cù l'estremità pusitiva di u filamentu, a quantità di corrente chì passava per u filamentu era direttamente proporzionale à l'intensità di u lume di u filamentu. Quandu si cunnetta u platu à l'estremità negativa di u filu, nunda cum'è questu hè statu osservatu.
Edison hà decisu chì questu effettu, più tardi chjamatu l'effettu Edison o , pò esse usatu per misurà o ancu cuntrullà a "forza elettromotrice", o tensione, in un sistema elettricu. Fora di l'abitudine, hà dumandatu una patente per questu "indicatore elettricu", è dopu vultò à i travaglii più impurtanti.
Senza fili
Avanzamu rapidamente 20 anni in u futuru, à u 1904. À questu tempu in l'Inghilterra, John Ambrose Fleming hà travagliatu nantu à struzzioni da a Cumpagnia Marconi per migliurà un receptore d'onda radio.
Hè impurtante di capisce ciò chì a radiu era è ùn era micca in questu tempu, in quantu à l'instrumentu è a pratica. A radiu ùn era ancu chjamatu "radio" allora, era chjamatu "wireless". U terminu "radio" hè diventatu prevalente solu in l'anni 1910. In particulare, si riferisce à a telegrafia wireless - un sistema per trasmette signali in forma di punti è trattini da u mittente à u destinatariu. A so applicazione principale era a cumunicazione trà e navi è i servizii portuali, è in questu sensu era d'interessu per l'autorità maritime in u mondu sanu.
Certi inventori di quellu tempu, in particulare, , hà sperimentatu l'idea di un radiotelefonu - trasmette missaghji di voce per l'aria in forma d'onda cuntinuu. Ma a radiodiffusione in u sensu mudernu ùn emerge micca finu à 15 anni dopu: a trasmissione di nutizie, storie, musica è altri prugrammi per a ricezione da un vastu publicu. Finu à tandu, a natura omnidirezionale di i signali radiu era vistu cum'è un prublema per esse risolta piuttostu cà una funzione chì puderia esse sfruttata.
L'equipaggiu radiu chì esisteva à quellu tempu era bè adattatu per travaglià cù u codice Morse è pocu adattatu per tuttu u restu. I trasmettitori creanu onde Hertzian mandendu una scintilla à traversu un spaziu in u circuitu. Dunque, u signale era accumpagnatu da un crackle di statica.
I receptori anu ricunnisciutu stu signalu per mezu di un coherer: limatura di metallu in un tubu di vetru, sbattutu inseme sottu l'influenza di l'onda di radiu in una massa cuntinuu, è cusì cumpletu u circuitu. Allora u vetru deve esse tappatu in modu chì a serratura si disintegrassi è u receptore serà prontu per u prossimu signale - à u principiu hè stata fatta manualmente, ma prestu apparsu i dispositi automatichi per questu.
In u 1905 sò appena cuminciatu à apparisce , canusciutu macari comu "baffi di gattu". Hè risultatu chì solu toccu un certu cristalu cù un filu, per esempiu, silicium, pirite di ferru o , era pussìbule di catturà un signalu radiu da l'aria magre. I ricevitori resultanti eranu boni, compacti è accessibili à tutti. Stimulavanu u sviluppu di a radio dilettante, in particulare trà i ghjovani. L'aumentu bruscu di l'occupazione di l'aria chì hè ghjunta com'è u risultatu di questu hà purtatu à prublemi per u fattu chì u tempu d'aria di a radio era spartutu trà tutti l'utilizatori. Cunversazioni innocenti trà dilettanti puderanu intersecà accidintali cù e negoziazioni di a flotta marina, è certi hooligans anu ancu riesciutu à dà falsi ordini è mandà signalazioni per aiutu. U statu inevitabbilmente avia da intervene. Cum'è Ambrose Fleming stessu hà scrittu, l'avventu di i detettori di cristalli
subitu hà purtatu à una crescita in a radiotelegrafia irresponsibile per via di l'antichità di innumerevoli elettricisti amatoriali è studienti, chì necessitanu una forte intervenzione da l'autorità naziunali è internaziunali per mantene e cose sane è sicure.
Da e proprietà elettriche inusuali di questi cristalli, a terza generazione di switch digitali emergerà in tempu debitu, dopu à relè è lampade - i switches chì dominanu u nostru mondu. Ma tuttu hà u so tempu. Avemu discrittu a scena, ora turnemu tutta l'attenzione à l'attore chì hè ghjustu apparsu in u focu: Ambrose Fleming, Inghilterra, 1904.
Valvula
In u 1904, Fleming era prufessore di ingegneria elettrica à l'University College London, è cunsultante per a Cumpagnia Marconi. A cumpagnia hà inizialmente assuciatu per furnisce un sapè fà nantu à a custruzzione di a centrale elettrica, ma dopu hà participatu à u compitu di migliurà u receptore.
Fleming in u 1890
Tuttu u mondu sapia chì u coherer era un poviru receptore in termini di sensibilità, è u detector magneticu sviluppatu à Macroni ùn era micca particularmente megliu. Per truvà un sustitutu, Fleming hà prima decisu di custruisce un circuitu sensitivu per detectà l'onda Hertzian. Un tali dispusitivu, ancu senza diventà un detector in sè stessu, seria utile in a ricerca futura.
Per fà questu, hà bisognu di vene cun un modu per misurà continuamente u currente creatu da l'onda in entrata, invece di utilizà un coherer discretu (chì si mostrava solu nantu à i stati - induve a serratura appiccicata - o stati fora). Ma i dispusitivi cunnisciuti per a misurazione di a forza di u currente - galvanometri - necessitanu custanti, vale à dì, currente unidirezionale per u funziunamentu. A corrente alternante eccitata da l'onde radiu hà cambiatu direzzione cusì rapidamente chì nisuna misurazione ùn saria statu pussibule.
Fleming hà ricurdatu chì avia parechje cose interessanti chì cullighjanu a polvera in u so armariu - lampi indicatori Edison. In l'anni 1880 era un cunsultante per l'Edison Electric Lighting Company in Londra, è hà travagliatu nantu à u prublema di l'innegrimentu di lampade. À quellu tempu hà ricivutu parechje copie di l'indicatore, possibbilmente da William Preece, l'ingegneru elettricu capu di u Serviziu Postale Britannicu, chì era tornatu da una mostra elettrica in Filadelfia. À quellu tempu, u cuntrollu di u telegrafu è u telefunu era una pratica cumuni fora di i Stati Uniti per i servizii postali, cusì eranu centri di sapè elettricu.
In seguitu, in l'anni 1890, Fleming stessu hà studiatu l'effettu Edison cù lampi ottenuti da Preece. Hà dimustratu chì l'effettu era chì u currente scorri in una direzzione: un putenziale elettricu negativu puderia scorri da u filamentu caldu à l'elettrodu friddu, ma micca vice versa. Ma hè solu in u 1904, quand'ellu era affruntatu à u compitu di detectà l'onde radiu, ch'ellu s'hè rializatu chì stu fattu puderia esse usatu in a pratica. L'indicatore Edison permetterà solu impulsi AC unidirezionali per attraversà a distanza trà u filamentu è a piastra, risultatu in un flussu constantu è unidirezionale.
Fleming pigliò una lampadina, cunnessu in serie cù un galvanometru è accende u trasmettitore di scintilla. Voila - u specchiu vultò è u fasciu di luce si moveva nantu à a scala. Hà travagliatu. Puderia misurà accuratamente u signalu radiu entrante.
Prototipi di valvola Fleming. L'anodu hè in mezu à u ciclu di filamentu (catodu caldu)
Fleming hà chjamatu a so invenzione una "valvula" perchè solu permetteva l'electricità di flussu in una direzzione. In termini più generali di l'ingegneria elettrica, era un rettificatore - un metudu di cunvertisce a corrente alterna in corrente diretta. Allora era chjamatu diodu perchè avia dui elettrodi - un catodu caldu (filamentu) chì emette l'electricità, è un anodu friddu (piastra) chì l'hà ricevutu. Fleming hà introduttu parechje migliure à u disignu, ma in essenza u dispusitivu ùn era micca sfarente da a lampa indicatore fatta da Edison. A so transizione à una nova qualità hè accaduta com'è u risultatu di un cambiamentu in u modu di pensà - avemu digià vistu stu fenomenu parechje volte. U cambiamentu hè accadutu in u mondu di l'idee in u capu di Fleming, micca in u mondu di e cose fora di ellu.
A valvula Fleming stessu era utile. Era u megliu strumentu di campu per a misurazione di i signali radio, è un bon detector in u so dirittu. Ma ùn hà micca scuzzulate u mondu. A crescita splussiva di l'elettronica hà cuminciatu solu dopu chì Lee de Forest hà aghjustatu un terzu elettrodu è hà trasfurmatu a valvula in un relay.
Ascolta
Lee de Forest hà avutu una educazione inusual per un studiente di Yale. U so babbu, u Reverendu Henry de Forest, era un veteranu di a Guerra Civile di New York è un pastore. , è fermamente cridutu chì cum'è un predicatore deve sparghje a luce divina di a cunniscenza è a ghjustizia. Ubbidì à a chjama di u duvere, accettò un invitu à diventà presidente di Talladega College in Alabama. L'università hè stata fundata dopu a Guerra Civile da l'Associazione Missionaria Americana, basata in New York. Era destinatu à educà è mentore i residenti neri lucali. Là, Lee si sentia trà una roccia è un locu duru - i neri lucali l'anu umiliatu per a so ingenuità è a codardia, è i bianchi lucali - per esse .
Eppuru, da ghjovanu, de Forest hà sviluppatu un forte sensu di fiducia in sè stessu. Hà scupertu una inclinazione per a meccanica è l'invenzione - u so mudellu à scala di una locomotiva divintò un miraculu lucale. Adulescente, mentre studiava in Talladega, hà decisu di dedicà a so vita à l'invenzione. Allora, cum'è un ghjovanu è campendu in a cità di New Haven, u figliolu di u pastore abbandunò e so ultime credenze religiose. Si n'andò à pocu à pocu per via di a so cunniscenza cù u Darwinismu, è dopu sò stati sbulicati cum'è u ventu dopu à a morte prematura di u so babbu. Ma u sensu di u so destinu ùn abbandunò di Forest - si cunsidereghja un geniu è strived à diventà u sicondu Nikola Tesla, un mago riccu, famosu è misteriosu di l'era di l'electricità. I so cumpagni di classe di Yale l'anu cunsideratu cum'è un saccu di ventu. Pò esse l'omu menu pupulare chì avemu mai scontru in a nostra storia.
de Forest, c.1900
Dopu avè graduatu da l'Università di Yale in u 1899, de Forest hà sceltu di maestru di l'arti emergente di a trasmissione di signali wireless cum'è una strada per a ricchezza è a fama. In i decennii chì seguitanu, hà assaltatu sta strada cun grande determinazione è cunfidenza, è senza alcuna esitazione. Tuttu hà cuminciatu cù a cullaburazione di de Forest è u so cumpagnu Ed Smythe in Chicago. Smythe hà mantinutu a so impresa cù pagamenti regulari, è inseme anu sviluppatu u so propiu detector di onde radio, custituitu di dui platti di metallo tenuti inseme da a cola chì de Forest hà chjamatu "paste" [goo]. Ma de Forest ùn pudia aspittà longu per ricumpensa per u so geniu. S'hè sbarazzatu di Smythe è s'associu cù un finanziariu ombrosu di New York chjamatu Abraham White [Ironicamente hà cambiatu u so nome da quellu chì li hà datu à a nascita, Schwartz, per ammuccià i so affari scuri. White/White – (Inglese) biancu, Schwarz/Schwarz – (German) neru / ca. traduzzione], apre a De Forest Wireless Telegraph Company.
L'attività di a cumpagnia stessa era d'impurtanza secundaria per i nostri dui eroi. U biancu hà apprufittatu di l'ignuranza di a ghjente per allineà i so sacchetti. Hà trufatu milioni di investitori chì luttanu per seguità u boom radiou previstu. È de Forest, grazia à l'abbundante flussu di fondi da questi "suckers", cuncintrau à pruvà u so geniu attraversu u sviluppu di un novu sistema americanu per a trasmissione di l'infurmazioni wireless (in cuntrastu à l'Europa sviluppata da Marconi è altri).
Sfurtunatamente per u sistema americanu, u detector de Forest ùn hà micca travagliatu particularmente bè. Risolviu stu prublema per un tempu prendendu in prestito u disignu patentatu di Reginald Fessenden per un detector chjamatu "baretter liquidu" - dui fili di platinu immersi in un bagnu d'acidu sulfuricu. Fessenden a intenté un procès pour violation des brevets - et il aurait évidemment gagné ce procès. De Forest ùn pudia micca riposu finu à ch'ellu ghjunse cù un novu detector chì appartene solu à ellu. In a caduta di u 1906, hà annunziatu a creazione di un tali detector. À duie riunioni separati à l'Istitutu Americanu di Ingegneria Elettrica, de Forest hà descrittu u so novu detector wireless, chì hà chjamatu Audion. Ma a so vera origine hè in dubbitu.
Per un tempu, i tentativi di de Forest di custruisce un novu detector giravanu intornu à u passaghju di corrente attraversu una fiamma. , chì, in u so parè, puderia esse un cunduttore asimmetricu. L'idea, apparentemente, ùn era micca coronata da successu. À un certu puntu in u 1905, hà amparatu nantu à a valvula Fleming. De Forest hà capitu in a so testa chì sta valvula è u so dispositivu basatu in u burner ùn eranu fundamentalmente micca sfarente - si rimpiazzate u filu caldu cù una fiamma, è copre cù un bulbu di vetru per confinà u gasu, avete a stessa valvula. Hà sviluppatu una seria di patenti chì seguitanu a storia di l'invenzioni di valvule pre-Fleming chì utilizanu detectors di fiamma di gas. Hè apparentemente vulsutu dà a priurità in l'invenzione, sguassendu a patente di Fleming, postu chì u travagliu cù u bruciatore Bunsen precedeva u travagliu di Fleming (eranu avanti da u 1900).
Hè impussibile di dì s'ellu si trattava di l'ingannimentu di sè stessu o di una frode, ma u risultatu hè u brevettu di de Forest d'aostu 1906 per "un vasu di vetru viotu chì cuntene dui elettrodi separati, trà i quali esiste un mediu gassoso chì, quandu hè abbastanza riscaldatu, diventa un cunduttore è forma un elementu sensitivu ". L'equipaggiu è u funziunamentu di u dispusitivu sò duvuti à Fleming, è a spiegazione di u so funziunamentu hè duvuta à De Forest. De Forest hà eventualmente persu a disputa di patenti, anche si pigliò deci anni.
U lettore ansiosu pò esse digià dumandassi perchè passemu tantu tempu nantu à questu omu chì u geniu autoproclamatu passava l'idee di l'altri cum'è i soi ? U mutivu si trova in e trasfurmazioni chì Audion hà subitu in l'ultimi mesi di u 1906.
Tandu, de Forest ùn avia micca travagliu. White è i so cumpagni anu evitatu a responsabilità in cunnessione cù a demanda di Fessenden creendu una nova cumpagnia, United Wireless, è prestendu l'assi americani di De Forest per $ 1. De Forest hè statu cacciatu cù $ 1000 in compensazione è parechje patenti inutili in e so mani, cumpresa a patente per Audion. Abituatu à un stilu di vita fastuosa, hà affruntatu seri difficultà finanziarie è hà pruvatu disperatamente à trasfurmà Audion in un grande successu.
Per capisce ciò chì successe dopu, hè impurtante sapè chì de Forest hà cridutu ch'ellu avia inventatu u relay - in cuntrastu à u rettificatore Fleming. Hà fattu u so Audion cunnessu una bateria à una piastra di valvula fridda, è crede chì u signale in u circuitu di l'antenna (cunnessu à u filamentu caldu) modulava un currente più altu in u circuitu di a bateria. Era sbagliatu: ùn eranu micca dui circuiti, a bateria hà cambiatu solu u signale da l'antenna, invece di amplificà.
Ma questu errore hè diventatu criticu, postu chì hà purtatu à de Forest à esperimenti cù un terzu elettrodu in u flask, chì duvia disconnect i dui circuiti di stu "relè". À u principiu, hà aghjustatu un secondu elettrodu friddu vicinu à u primu, ma dopu, forsi influenzatu da i miccanismi di cuntrollu utilizati da i fisici per redirige i fasci in i dispusitivi di raghji catodici, hà spustatu l'elettrodu in a pusizione trà u filamentu è a piastra primaria. Decidiu chì sta pusizioni puderia interrompe u flussu di l'electricità, è hà cambiatu a forma di u terzu elettrodu da una piastra à un filu ondulatu chì s'assumiglia à una raspa - è l'hà chjamatu "grid".
1908 Triode Audion. U filu (rottu) à a manca hè u catodu, u filu ondulatu hè a maglia, a piastra metallica arrotondata hè l'anodu. Hà sempre fili cum'è una lampadina regulare.
È era veramente un relay. Un currente debbule (cum'è quellu pruduciutu da una antenna di radiu) appiicata à a griglia puderia cuntrullà un currente assai più forte trà u filamentu è a piastra, repellendu particeddi carichi chì anu pruvatu à passà trà elli. Stu detector hà travagliatu assai megliu cà a vàlvula perchè micca solu rectificava, ma ancu amplificatu u signalu radiu. È, cum'è a valvula (è à u cuntrariu di u coherer), puderia pruduce un signalu constantu, chì hà permessu di creà micca solu un radiotelegrafu, ma ancu un radiotelephone (è più tardi - a trasmissione di voce è musica).
In pratica, ùn hà micca travagliatu particularmente bè. L'audio di De Forest era finicky, brusgiatu rapidamente, mancava di coerenza in a produzzione, è eranu inefficaci cum'è amplificatori. Per un Audion particulari per travaglià bè, era necessariu d'aghjurnà i paràmetri elettrici di u circuitu.
Tuttavia, de Forest hà cridutu in a so invenzione. Hà furmatu una nova cumpagnia per publicità, a De Forest Radio Telephone Company, ma a vendita era scarsa. U più grande successu era a vendita di l'equipaggiu à a flotta per a telefonia intra-flotta durante a circunnavigazione di u mondu ".". In ogni casu, u cumandante di a flotta, ùn avè micca tempu per fà travaglià i trasmettitori è i ricevitori di de Forest è per furmà l'equipaggiu in u so usu, hà urdinatu per esse imballati è lasciati in magazzinu. Inoltre, a nova cumpagnia di De Forest, guidata da un seguitore d'Abraham White, ùn era micca più decente ch'è a precedente. Per aghjunghje à e so disgrazie, si truvò prestu accusatu di fraud.
Per cinque anni, Audion ùn hà fattu nunda. Una volta di più, u telefuninu hà da ghjucà un rolu chjave in u sviluppu di u relay digitale, sta volta salvu una tecnulugia prumessa, ma micca pruvata, chì era à l'orlu di l'obliu.
È dinò u telefunu
A reta di cumunicazioni à longa distanza era u sistema nervu cintrali di AT&T. Hà ligatu parechje cumpagnie lucali è furnia un vantaghju cumpetitivu chjave cum'è i brevetti di Bell scaduti. Uniscendu à a reta AT&T, un novu cliente puderia, in teoria, ghjunghje à tutti l'altri abbonati à millaie di chilometri di distanza, ancu s'è in realtà, e chjama di longa distanza sò raramente fatte. A reta era ancu a basa materiale per l'ideulugia generale di a cumpagnia di "Una pulitica, un sistema, un serviziu One-Stop".
Ma cù u principiu di a seconda dicada di u XXu seculu, sta reta righjunghji u so massimu fisicu. Più i fili di u telefuninu si stendevanu, u più debule è rumoroso u signale chì passava per elli diventava, è in u risultatu, u discorsu hè diventatu quasi inaudible. Per via di questu, ci era in realtà duie rete AT&T in i Stati Uniti, siparati da una cresta cuntinentale.
Per a reta orientale, New York era u peg, è ripetitori meccanichi è - un tether chì determinava quantu una voce umana puderia viaghjà. Ma sti tecnulugia ùn eranu omnipotenti. I bobine anu cambiatu e proprietà elettriche di u circuitu di u telefunu, riducendu l'attenuazione di frequenze di voce - ma puderanu solu riduce, micca eliminà. I ripetitori meccanichi (solu un parlante di u telefuninu cunnessu à un microfonu amplificatore) aghjunghjenu u sonu cù ogni ripetizione. A linea di u 1911 da New York à Denver hà pigliatu stu arnesi à a so durata massima. Ùn si parlava micca di allargà a reta in tuttu u cuntinente. Tuttavia, in u 1909, John Carty, l'ingegneru capu di AT&T, hà prumessu publicamente di fà cusì. Hè prumessu di fà questu in cinque anni - da quandu hà cuminciatu in San Francisco in u 1915.
A prima persona per fà una tale impresa pussibile cù l'aiutu di un novu amplificatore di telefunu ùn era micca un americanu, ma l'eredi di una famiglia ricca di Vienna cun un interessu in a scienza. Essa ghjovanu Cù l'aiutu di i so parenti, hà compru una sucietà di fabricazione di telefuni è si n'andò à fà un amplificatore telefuninu. In u 1906, avia fattu un relay basatu in tubi di raghji catodichi, chì da quellu tempu eranu largamente utilizati in esperimenti di fisica (è più tardi diventenu a basa per a tecnulugia di schermu di video chì dominava u XXu seculu). U signale debbule entrante cuntrullava un elettromagnete chì piegava u fasciu, modulendu un currente più forte in u circuitu principale.
In u 1910, von Lieben è i so culleghi, Eugene Reise è Sigmund Strauss, anu amparatu nantu à l'Audione di de Forest è rimpiazzatu u magnetu in u tubu cù una griglia chì cuntrullava i raghji catodichi - stu disignu era u più efficau è superiore à tuttu ciò chì hè fattu in i Stati Uniti. Stati in quellu tempu. A rete telefonica tedesca hà prestu aduttatu l'amplificatore von Lieben. In u 1914, grazia à ella, u cumandante di l'Armata Prussiana Orientale fece una telefonata nervosa à a sede tedesca, situata à 1000 chilometri di distanza, in Coblenza. Questu hà furzatu u capu di staffu à mandà i generali Hindenberg è Ludendorff à l'est, à a gloria eterna è cù cunsequenze terribili. Amplificatori simili dopu cunnessu a sede tedesca cù l'armate di campu in u sudu è l'est finu à a Macedonia è a Romania.
Una copia di u relay di raghji catodici migliuratu di von Lieben. U catodu hè in u fondu, l'anodu hè a bobina in a cima, è a griglia hè a foglia di metallo tonda in u mità.
Tuttavia, e barriere linguistiche è geugrafiche, è ancu a guerra, significavanu chì stu disignu ùn hà micca ghjuntu à i Stati Uniti, è altri avvenimenti l'anu prestu.
Intantu, de Forest abbandunò a Cumpagnia di Telefonia di Radio in u 1911 è fughje in California. Ci hà avutu un travagliu in a Cumpagnia Federale di Telegraph in Palo Alto, fundata da un graduatu di Stanford . Nominalmente, de Forest hà da travaglià nantu à un amplificatore chì aumentava u voluminu di a pruduzzione di a radiu federale. In fatti, ellu, Herbert van Ettan (un ingegnere telefuninu espertu) è Charles Logwood (un designer di receptore) si sò disposti à creà un amplificatore di u telefuninu in modu chì i trè puderanu vince un premiu da AT&T, chì si rumorea chì era $ 1 milioni.
Per fà questu, de Forest hà pigliatu l'Audion da a mezzanine, è in u 1912, ellu è i so culleghi avianu digià un dispositivu prontu per a manifestazione in a cumpagnia di u telefunu. Hè custituitu da parechji Audions cunnessi in serie, chì creanu amplificazione in parechje tappe, è parechji più cumpunenti ausiliari. U dispusitivu hà veramente travagliatu - puderia rinfurzà u signale abbastanza per voi per sente un fazzolettu chì cascà o un orologio in tasca. Ma solu à currenti è tensioni troppu bassu per esse utili in a telefonia. Quandu u currente cresce, l'Audioni cuminciaru à emette una luce blu, è u signale hè diventatu rumore. Ma l'industria di u telefuninu era abbastanza interessata per piglià u dispusitivu à i so ingegneri è vede ciò chì puderanu fà cun ellu. Hè accadutu chì unu d'elli, u ghjovanu fisicu Harold Arnold, sapia esattamente cumu riparà l'amplificatore da u Telegrafu Federale.
Hè u tempu di discutiri cumu funzionava a valvula è Audion. L'intruduzioni chjave necessarie per spiegà u so travagliu emerse da u Laboratoriu Cavendish in Cambridge, un think tank per a nova fisica di l'elettroni. In u 1899, J. J. Thomson hà dimustratu in esperimenti cù tubi di raghji catodichi chì una particella cù massa, chì più tardi hè stata cunnisciuta com'è l'elettrone, porta corrente da u catodu à l'anodu. In i prossimi anni, Owen Richardson, un cullega di Thomson, hà sviluppatu sta pruposta in una teoria matematica di l'emissione termionica.
Ambrose Fleming, un ingegnere chì travaglia à pocu pressu in trenu da Cambridge, era familiarizatu cù queste opere. Era chjaru per ellu chì a so valvula hà travagliatu per l'emissione termionica di l'elettroni da u filamentu riscaldatu, attraversendu u vacuum gap à l'anodu friddu. Ma u vacuum in u lampu indicatore ùn era micca prufonda - questu ùn era micca necessariu per una lampadina ordinaria. Bastava à pompà abbastanza ossigenu per impedisce à u filu di piglià u focu. Fleming hà capitu chì, per a valvula per travaglià megliu, duvia esse sviutata quant'è pussibule per chì u gasu restante ùn interferiscenu micca cù u flussu di l'elettroni.
De Forest ùn hà micca capitu questu. Dapoi ch'ellu hè ghjuntu à a valve è Audion attraversu spirimenti cù u bruciatore Bunsen, a so cridenza era u cuntrariu - chì u gasu ionized caldu era u fluidu di travagliu di u dispusitivu, è chì u so rimuzzioni cumpleta avissi a purtari à un cessation di funziunamentu. Hè per quessa chì Audion era cusì instabile è insatisfactoriu cum'è un receptore di radiu, è perchè emette luce blu.
Arnold in AT&T era in una pusizioni ideale per corregge l'errore di de Forest. Era un fisicu chì avia studiatu sottu Robert Millikan à l'Università di Chicago è hè statu ingaghjatu specificamente per applicà a so cunniscenza di a nova fisica elettronica à u prublema di custruisce una reta telefonica costa à costa. Sapia chì u tubu Audion hà da travaglià megliu in un vacuum quasi perfettu, sapia chì l'ultime pompe puderanu ottene un tali vacuum, sapia chì un novu tipu di filamentu rivestitu d'ossidu, inseme cù una piastra è una griglia più grande, puderia ancu cresce u flussu di elettroni. In corta, hà trasfurmatu l'Audion in un tubu di vacuum, u miraculu di l'età elettronica.
AT&T avia un amplificatore putente necessariu per custruisce una linea transcontinentale - solu ùn avia micca i diritti per aduprà. I rapprisentanti di a cumpagnia si cumportanu incredulously durante i negoziati cù de Forest, ma hà iniziatu una conversazione separata attraversu un avvucatu di terzu, chì hà sappiutu cumprà i diritti di utilizà Audion cum'è un amplificatore di telefunu per $ 50 (circa $ 000 milioni in 1,25 dollars). A linea New York-San Francisco hà apertu ghjustu in u tempu, ma più cum'è un trionfu di virtuosisità tecnica è publicità corporativa chè cum'è un mezzu di cumunicazione. U costu di e chjama era cusì astronomicu chì quasi nimu puderia usà.
era elettronica
U veru tubu di vacuum hè diventatu a radica di un arbre cumpletamente novu di cumpunenti elettroni. Cum'è u relé, u tubu di vacuum hà sviluppatu continuamente e so applicazioni mentre l'ingegneri anu truvatu novi modi per adattà u so disignu per risolve prublemi specifichi. A crescita di a tribù "-od" ùn hà micca finitu cù diodi è triodi. Cuntinuò cun , chì aghjunghjenu una griglia supplementaria chì sustene l'amplificazione cù a crescita di elementi in u circuitu. Dopu apparsu , , è ancu . I thyratroni pieni di vapore di mercuriu apparsu, brillanu cù una luce blu ominosa. Lampi miniatura sò a dimensione di un toe o ancu una ghianda. Lampi catodi indiretti in quale u ronziu di a fonte AC ùn disturbava micca u signale. A Saga di u Vacuum Tube, chì cronica a crescita di l'industria di u tubu finu à u 1930, elencu più di 1000 mudelli diffirenti per indice - ancu s'è parechji eranu copie illegale di marchi micca affidabili: Ultron, Perfectron, Supertron, Voltron, etc.
A più impurtante chè a varietà di forme era a varietà di applicazioni di u tubu vacuum. I circuiti rigenerativi trasformanu u triode in un trasmettitore - creendu onde sinusoidali lisce è custanti, senza scintille rumorosi, capaci di trasmette u sonu perfettamente. Cù un coherer è scintille in u 1901, Marconi puderia à pena trasmette un picculu pezzu di codice Morse à traversu l'Atlanticu strettu. In u 1915, utilizendu un tubu di vacu com'è trasmettitore è ricevitore, AT&T puderia trasmette a voce umana da Arlington, Virginia à Honolulu - duie volte a distanza. In l'anni 1920, anu cumminatu a telefonia di longa distanza cù a trasmissione audio di alta qualità per creà e prime rete di radiu. Cusì, prestu tutta a nazione puderia sente a listessa voce in a radiu, sia Roosevelt o Hitler.
Inoltre, a capacità di creà trasmettitori sintonizzati à una frequenza precisa è stabile hà permessu à l'ingegneri di telecomunicazione di realizà u sognu longu di u multiplexing di freccia chì attrae Alexander Bell, Edison è u restu quaranta anni fà. In u 1923, AT&T avia una linea di voce di dece canali da New York à Pittsburgh. A capacità di trasmette parechje voci nantu à un filu di ramu unicu hà riduciutu radicalmente u costu di e chjama di longa distanza, chì, per via di u so costu altu, era sempre accessibile solu à i più ricchi è l'imprese. Videndu ciò chì i tubi di vacuum puderianu fà, AT&T hà mandatu i so avucati per cumprà diritti supplementari da de Forest per assicurà i diritti di utilizà Audion in tutte l'applicazioni dispunibili. In totale, li paganu $ 390, chì in i soldi d'oghje hè equivalente à circa $ 000 milioni.
Cù una tale versatilità, perchè i tubi di vacu ùn anu micca dominatu a prima generazione di l'urdinatori cumu dominavanu e radiu è altri equipaghji di telecomunicazione? Ovviamente, u triode puderia esse un switch digitale cum'è un relay. Hè cusì evidente chì de Forest hà ancu cridutu ch'ellu avia creatu u relay prima ch'ellu hà veramente creatu. È u triodu era assai più responsive chè un relé elettromeccanicu tradiziunale perchè ùn avia micca bisognu di move fisicamente l'armatura. Un relé tipicu necessitava uni pochi di millisecondi per cambià, è u cambiamentu di flussu da u catodu à l'anodu per via di u cambiamentu di u putenziale elettricu nantu à a griglia era quasi istantaneu.
Ma i lampi anu avutu un svantaghju distintu nantu à i relè: a so tendenza, cum'è i so predecessori, i lampadini, per brusgià. A vita di l'Audion de Forest originale era cusì corta - circa 100 ore - chì a lampa cuntene un filamentu di ricambio, chì duvia esse cunnessu dopu à u primu brusgiatu. Questu era assai male, ma ancu dopu à questu, ancu i lampi di megliu qualità ùn pudianu esse espertu di durà più di parechji mila ore. Per l'urdinatori cù millaie di lampade è ore di calculi, questu era un prublema seriu.
Relays, invece, eranu "fantasticamente affidabili", secondu George Stibitz. Tantu cusì ch'ellu hà dichjaratu chì
Se un inseme di relè in forma di U cuminciò in u primu annu di a nostra era è cambiassi un cuntattu una volta ogni secondu, anu da travaglià ancu oghje. U primu fallimentu in cuntattu puderia esse espertu micca prima di mille anni dopu, in qualchì locu in l'annu 3000.
Inoltre, ùn ci era micca sperienza cù grandi circuiti elettronici paragunabili à i circuiti elettromeccanici di l'ingegneri di u telefunu. I radiu è altri equipaghji puderanu cuntene 5-10 lampade, ma micca centinaie di millaie. Nimu ùn sapia s'ellu saria pussibule di fà un urdinatore cù 5000 XNUMX lampade. Sceglie relè invece di tubi, i diseggiani di l'informatica anu fattu una scelta sicura è conservadora.
In a prossima parte, avemu da vede cumu è perchè sti dubbii sò stati superati.
Source: www.habr.com
