Aliaj artikoloj en la serio:
- Historio de la stafetado
- Historio de elektronikaj komputiloj
- Historio de la transistoro
- Interreta historio
В ni vidis kiel la unua generacio de ciferecaj komputiloj estis konstruita surbaze de la unua generacio de aŭtomataj elektraj ŝaltiloj - elektromagnetaj relajsoj. Sed kiam tiuj komputiloj estis kreitaj, estis alia cifereca ŝaltilo atendanta malantaŭ la scenoj. La relajso estis elektromagneta aparato (uzante elektron por funkciigi mekanikan ŝaltilon), kaj la nova klaso de ciferecaj ŝaltiloj estis elektronika - surbaze de nova scio pri la elektrono kiu aperis en la frua XNUMX-a jarcento. Ĉi tiu scienco indikis ke la portanto de elektra forto ne estis kurento, ne ondo, ne kampo - sed solida partiklo.
La aparato, kiu naskis la epokon de elektroniko bazita sur ĉi tiu nova fiziko, iĝis konata kiel la vakutubo. La historio de ĝia kreado implikas du homojn: anglo kaj usonano . En realeco, la originoj de elektroniko estas pli kompleksaj, kun multaj fadenoj krucantaj Eŭropon kaj Atlantikon, etendiĝante reen al la fruaj eksperimentoj kun Lejdenaj vazoj en la mez-XNUMX-a jarcento.
Sed kadre de nia prezento estos oportune kovri (vortludon!) ĉi tiun historion, komencante de Thomas Edison. En la 1880-aj jaroj, Edison faris interesan eltrovaĵon laborante pri elektra lumigado - eltrovaĵo kiu metas la scenejon por nia rakonto. De ĉi tie venis la pluevoluigo de vakutuboj, postulataj por du teknologiaj sistemoj: nova formo de sendrata mesaĝado kaj la ĉiam plivastiĝantaj telefonretoj.
Prologo: Edison
Edison estas ĝenerale konsiderita la inventinto de la ampolo. Ĉi tio faras al li kaj tro multe kaj tro malmulte da kredito. Tro multaj, ĉar Edison ne estis la sola, kiu inventis la helan lampon. Krom la amaso da inventistoj, kiuj antaŭis lin, kies kreaĵoj ne atingis komercan aplikon, ni povas mencii Joseph Swan kaj Charles Stern el Britio kaj la usonano William Sawyer, kiuj alportis ampolojn al la merkato samtempe kun Edison. [La honoro de la invento ankaŭ apartenas al la rusa inventinto . Lodygin estis la unua, kiu divenis pumpi aeron el vitra lampobulo, kaj tiam proponis fari la filamenton ne el karbo aŭ karbigitaj fibroj, sed el obstina volframo / ĉ. traduko]. Ĉiuj lampoj konsistis el sigelita vitra bulbo, ene de kiu estis rezistema filamento. Kiam la lampo estis ligita al la cirkvito, la varmo generita per la rezisto de la filamento al la fluo igis ĝin brili. La aero estis pumpita el la flakono por malhelpi la filamenton ekbruli. Elektra lumo estis jam konata en grandaj urboj en la formo , uzata por lumigi grandajn publikajn lokojn. Ĉiuj tiuj inventintoj serĉis manieron redukti la kvanton de lumo prenante helan partiklon de brulanta arko, sufiĉe malgranda por esti uzita en hejmoj por anstataŭigi gaslampoj, kaj igi la lumfonton pli sekura, pli pura kaj pli hela.
Kaj kion vere faris Edison - aŭ pli ĝuste, kion kreis lia industria laboratorio - ne nur kreis lumfonton. Ili konstruis tutan elektran sistemon por lumigi domojn - generatorojn, dratojn por transsendo de kurento, transformiloj, ktp. El ĉio ĉi, la ampolo estis nur la plej evidenta kaj videbla komponanto. La ĉeesto de la nomo de Edison en liaj elektraj kompanioj ne estis simpla genflekso al la granda inventinto, kiel estis la kazo kun Bell Telephone. Edison montris sin ne nur kiel inventinto, sed ankaŭ sistemo-arkitekto. Lia laboratorio daŭre laboris pri plibonigado de diversaj elektraj lumkomponentoj eĉ post ilia frua sukceso.
Ekzemplo de la fruaj lampoj de Edison
Dum esplorado ĉirkaŭ 1883, Edison (kaj eventuale unu el liaj dungitoj) decidis enfermi metalan platon ene de hela lampo kune kun filamento. La kialoj de ĉi tiu ago estas neklaraj. Eble ĉi tio estis provo forigi la mallumiĝon de la lampo - la interno de la vitro de la bulbo amasigis misteran malhelan substancon kun la tempo. La inĝeniero ŝajne esperis, ke ĉi tiuj nigraj partikloj estus altiritaj al la energiigita plato. Al lia surprizo, li malkovris ke kiam la plato estis inkludita en la cirkvito kune kun la pozitiva fino de la filamento, la kvanto de kurento fluanta tra la filamento estis rekte proporcia al la intenseco de la brilo de la filamento. Konektante la teleron al la negativa fino de la fadeno, nenio tia estis observita.
Edison decidis ke tiu efiko, poste nomita la Edison efekto aŭ , povas esti uzata por mezuri aŭ eĉ kontroli la "elektromovan forton", aŭ tension, en elektra sistemo. Pro kutimo, li petis patenton por ĉi tiu "elektra indikilo", kaj poste revenis al pli gravaj taskoj.
Sen dratoj
Ni rapidu antaŭen 20 jarojn en la estontecon, ĝis 1904. Ĉe tiu tempo en Anglio, John Ambrose Fleming laboris pri instrukciaĵo de la Marconi Company por plibonigi radiondan ricevilon.
Gravas kompreni, kio radio estis kaj ne estis en ĉi tiu tempo, kaj laŭ instrumento kaj praktiko. Radio eĉ ne estis nomita "radio" tiam, ĝi estis nomita "sendrata". La esprimo "radio" nur iĝis ĝenerala en la 1910-aj jaroj. Specife, li aludis al sendrata telegrafio - sistemo por transdoni signalojn en formo de punktoj kaj strekoj de sendinto al ricevanto. Ĝia ĉefa apliko estis komunikado inter ŝipoj kaj havenservoj, kaj tiusence ĝi estis de intereso al maraj aŭtoritatoj ĉirkaŭ la mondo.
Kelkaj inventintoj de tiu tempo, precipe, , eksperimentis kun la ideo de radiotelefono - elsendante voĉajn mesaĝojn super la aero en formo de kontinua ondo. Sed dissendado en la moderna senco ne aperis ĝis 15 jaroj poste: la dissendo de novaĵoj, rakontoj, muziko kaj aliaj programoj por ricevo de vasta publiko. Ĝis tiam, la omnidirekta naturo de radiosignaloj estis vidita kiel problemo por esti solvita prefere ol trajto kiu povus esti ekspluatata.
La radioekipaĵo kiu ekzistis en tiu tempo estis bone konvenita por labori kun morsa kodo kaj nebone konvenis por ĉio alia. La dissendiloj kreis Hertzianajn ondojn sendante sparkon trans interspacon en la cirkvito. Tial, la signalo estis akompanita de krakado de statika.
La riceviloj rekonis ĉi tiun signalon per koherilo: metalaj fajlaĵoj en vitrotubo, kunfrapitaj sub la influo de radiondoj en kontinuan mason, kaj tiel kompletigante la cirkviton. Tiam oni devis frapeti la vitron, por ke la segpolvo disfalu kaj la ricevilo estu preta por la sekva signalo – komence oni faris tion permane, sed baldaŭ aperis aŭtomataj aparatoj por tio.
En 1905 ili ĵus komencis aperi , ankaŭ konata kiel "kata barbo". Montriĝis, ke simple tuŝante certan kristalon per drato, ekzemple, silicio, fera pirito aŭ , eblis elpreni radisignalon el la aero. La rezultaj riceviloj estis malmultekostaj, kompaktaj kaj alireblaj por ĉiuj. Ili stimulis la evoluon de amatora radio, precipe inter junuloj. La subita pliiĝo en elsendotempookupado kiu ekestis kiel rezulto de tio kaŭzis problemojn pro la fakto ke la radioelsendotempo estis dividita inter ĉiuj uzantoj. Senkulpaj konversacioj inter amatoroj povis hazarde intersekciĝi kun la intertraktadoj de la ŝipa ŝiparo, kaj kelkaj huliganoj eĉ sukcesis doni malverajn ordonojn kaj sendi signalojn por helpo. La ŝtato nepre devis interveni. Kiel Ambrose Fleming mem skribis, la apero de kristaldetektiloj
tuj kaŭzis pliiĝon de nerespondeca radiotelegrafio pro la kapricoj de sennombraj amatoraj elektristoj kaj studentoj, necesigante fortan intervenon de naciaj kaj internaciaj aŭtoritatoj por konservi aferojn sanaj kaj sekuraj.
El la nekutimaj elektraj propraĵoj de ĉi tiuj kristaloj, la tria generacio de ciferecaj ŝaltiloj en ĝusta tempo aperos, sekvante relajsojn kaj lampojn - la ŝaltiloj, kiuj regas nian mondon. Sed ĉio havas sian tempon. Ni priskribis la scenon, nun ni redonu la tutan atenton al la aktoro, kiu ĵus aperis en la spoto: Ambrose Fleming, Anglio, 1904.
Valvo
En 1904, flandro estis profesoro pri elektrotekniko en University College London, kaj konsultisto por la Marconi Firmao. La firmao komence dungis lin por disponigi kompetentecon pri la konstruado de la elektrocentralo, sed tiam li iĝis engaĝita en la tasko de plibonigado de la ricevilo.
Fleming en 1890
Ĉiuj sciis, ke la koheranto estas malbona ricevilo laŭ sentemo, kaj la magneta detektilo evoluigita ĉe Macroni ne estis precipe pli bona. Por trovi anstataŭaĵon, Fleming unue decidis konstrui senteman cirkviton por detekti Hertzianajn ondojn. Tia aparato, eĉ sen iĝi detektilo en si mem, estus utila en estonta esplorado.
Por fari tion, li devis elpensi manieron kontinue mezuri la fluon kreitan de alvenantaj ondoj, anstataŭ uzi diskretan koherigilon (kiu nur montriĝis sur ŝtatoj - kie la segpolvo kungluiĝis - aŭ eksterŝtatoj). Sed la konataj aparatoj por mezuri kurentforton - galvanometroj - postulis konstantan, tio estas, unudirektan kurenton por funkciado. La alterna kurento ekscitita de radiondoj ŝanĝis direkton tiel rapide ke neniu mezurado estus ebla.
Fleming memoris, ke li havis plurajn interesajn aferojn kolektantajn polvon en sia ŝranko - Edison-indikaj lampoj. En la 1880-aj jaroj li estis konsultisto por la Edison Electric Lighting Company en Londono, kaj laboris pri la problemo de lamponigrigo. Tiutempe li ricevis plurajn kopiojn de la indikilo, eble de William Preece, la ĉefa elektroinĝeniero de la Brita Poŝto, kiu ĵus revenis de elektra ekspozicio en Filadelfio. En tiu tempo, kontrolo de telegrafo kaj telefono estis ofta praktiko ekster Usono por poŝtaj servoj, tiel ke ili estis centroj de elektra kompetenteco.
Poste, en la 1890-aj jaroj, Fleming mem studis la Edison-efikon uzante lampojn akiritajn de Preece. Li montris ke la efiko estis ke la fluo fluas en unu direkto: negativa elektra potencialo povis flui de la varma filamento al la malvarma elektrodo, sed ne inverse. Sed nur en 1904, kiam li estis alfrontita kun la tasko de detektado de radiondoj, li komprenis ke tiu fakto povas esti uzata en la praktiko. La Edison-indikilo permesos nur unudirektajn AC-pulsojn transiri la interspacon inter la filamento kaj la plato, rezultigante konstantan kaj unudirektan fluon.
Fleming prenis unu lampon, kunligis ĝin en serio per galvanometro kaj ŝaltis la sparksendilon. Voila - la spegulo turniĝis kaj la lumfasko moviĝis sur la skalo. Ĝi funkciis. Ĝi povus precize mezuri la envenantan radiosignalon.
Fleming valvprototipoj. La anodo estas en la mezo de la filamenta buklo (varma katodo)
Fleming nomis sian inventon "valvo" ĉar ĝi nur permesis al elektro flui en unu direkto. En pli ĝeneralaj elektroteknikaj esprimoj, ĝi estis rektifilo - metodo de konvertado de alterna kurento en kontinuan kurenton. Tiam ĝi estis nomita diodo ĉar ĝi havis du elektrodojn - varman katodon (filamenton), kiu elsendis elektron, kaj malvarman anodon (platon), kiu ricevis ĝin. Fleming enkondukis plurajn plibonigojn en la dezajno, sed esence la aparato ne diferencis de la indikila lampo farita de Edison. Ĝia transiro al nova kvalito okazis kiel rezulto de ŝanĝo en la pensmaniero – tiun ĉi fenomenon ni jam multfoje vidis. La ŝanĝo okazis en la mondo de ideoj en la kapo de Fleming, ne en la mondo de aferoj ekster ĝi.
La Fleming-valvo mem estis utila. Ĝi estis la plej bona kampa aparato por mezuri radiosignalojn, kaj bona detektilo en sia propra rajto. Sed li ne skuis la mondon. La eksplodema kresko de elektroniko komenciĝis nur post kiam Lee de Forest aldonis trian elektrodon kaj turnis la valvon en relajson.
Aŭskultanta
Lee de Forest havis nekutiman edukadon por Yale-studento. Lia patro, Pastoro Henry de Forest, estis Civitmilita veterano de New York kaj pastro. , kaj firme kredis ke kiel predikisto li devus disvastigi la dian lumon de scio kaj justeco. Obeante la devovokon, li akceptis inviton iĝi prezidanto de Talladega College en Alabamo. La kolegio estis fondita post la Civita milito fare de la American Missionary Association, bazita en New York. Estis celite eduki kaj mentori lokajn nigrajn loĝantojn. Tie Lee sentis sin inter roko kaj malmola loko - lokaj nigruloj humiligis lin pro lia naiveco kaj malkuraĝo, kaj lokaj blankuloj - por esti .
Kaj tamen, kiel juna viro, de Forest evoluigis fortan senton de memfido. Li malkovris inklinon al mekaniko kaj invento - lia maketo de lokomotivo fariĝis loka miraklo. Kiel adoleskanto, studante ĉe Talladega, li decidis dediĉi sian vivon al invento. Tiam, kiel juna viro kaj vivante en la grandurbo de New Haven, la filo de la pastro forĵetis siajn lastajn religiajn kredojn. Ili iom post iom foriris pro sia konatiĝo kun darvinismo, kaj poste ili estis forblovataj kiel la vento post la malkonvena morto de lia patro. Sed la sento de lia destino ne forlasis de Forest - li konsideris sin geniulo kaj strebis fariĝi la dua Nikola Tesla, riĉa, fama kaj mistera sorĉisto de la epoko de elektro. Liaj samklasanoj de Yale konsideris lin memkontenta ventosako. Li eble estas la malplej populara viro, kiun ni iam renkontis en nia historio.
de Arbaro, ĉ.1900
Post studentiĝado ĉe Universitato Yale en 1899, de Forest elektis majstri la emerĝantan arton de sendrata signaltranssendo kiel vojo al riĉaĵo kaj famo. En la sekvaj jardekoj, li sturmis ĉi tiun vojon kun granda decidemo kaj konfido, kaj sen ajna hezito. Ĉio komenciĝis kun la kunlaboro de de Forest kaj lia partnero Ed Smythe en Ĉikago. Smythe konservis ilian entreprenon flosante kun regulaj pagoj, kaj kune ili evoluigis sian propran radioondetektilon, konsistante el du metalaj platoj tenitaj kune per gluo kiun de Forest nomis "pasto" [goo]. Sed de Forest ne povis longe atendi rekompencojn por sia genio. Li seniĝis de Smythe kaj formis teamon kun ombra Novjorka financisto nomita Abraham White [ironie ŝanĝis sian nomon de tiu donita al li ĉe naskiĝo, Schwartz, por kaŝi siajn malhelajn aferojn. Blanka/Blanka – (angle) blanka, Schwarz/Schwarz – (germane) nigra / ĉ. traduko], malfermante la De Forest Sendrata Telegrafo-Firmaon.
La agadoj de la firmao mem havis sekundaran gravecon por ambaŭ niaj herooj. Blanko profitis la nescion de homoj por vicigi siajn poŝojn. Li trompis milionojn el investantoj luktantaj por daŭrigi kun la atendata radio-eksplodo. Kaj de Forest, danke al la abunda fluo de financoj de ĉi tiuj "suĉuloj", koncentriĝis pri pruvado de sia genio per la evoluo de nova usona sistemo por sendrata informtransdono (kontraste al la eŭropa disvolvita de Marconi kaj aliaj).
Bedaŭrinde por la amerika sistemo, la de Forest-detektilo ne funkciis precipe bone. Li solvis tiun problemon por tempo pruntante la patentitan dezajnon de Reginald Fessenden por detektilo nomita "likva baretter" - du platenaj dratoj mergitaj en bano de sulfata acido. Fessenden prezentis proceson pro patenta malobservo - kaj li evidente venkintus ĉi tiun proceson. De Forest ne povis ripozi ĝis li elpensis novan detektilon kiu apartenis nur al li. En la aŭtuno de 1906, li anoncis la kreadon de tia detektilo. Ĉe du apartaj renkontiĝoj ĉe la Amerika Instituto de Elektrotekniko, de Forest priskribis sian novan sendratan detektilon, kiun li nomis la Audion. Sed ĝia reala origino estas en dubo.
Por tempo, la provoj de de Forest konstrui novan detektilon rondiris ĉirkaŭ pasado de fluo tra flamo. , kiu, laŭ lia opinio, povus esti nesimetria konduktoro. La ideo, ŝajne, ne estis kronita per sukceso. Ĉe iu punkto en 1905, li aŭdis pri la Fleming-valvo. De Forest ekkomprenis, ke ĉi tiu valvo kaj ĝia brulil-bazita aparato esence ne diferencas - se vi anstataŭigus la varman fadenon per flamo, kaj kovris ĝin per vitra bulbo por limigi la gason, vi ricevus la saman valvon. Li evoluigis serion de patentoj kiuj sekvis la historion de antaŭ-flandraj valvinventoj uzantaj gasflamdetektilojn. Li ŝajne volis doni al si prioritaton en la invento, preterirante la patenton de Fleming, ĉar laboro kun la Bunsen brulilo antaŭis la laboron de Fleming (ili daŭris ekde 1900).
Estas maleble diri ĉu tio estis memtrompo aŭ fraŭdo, sed la rezulto estis la patento de de Forest en aŭgusto 1906 por "malplena vitra vazo enhavanta du apartajn elektrodojn, inter kiuj ekzistas gasa medio kiu, kiam sufiĉe varmigita, iĝas konduktoro kaj formas sentelementon." La ekipaĵo kaj funkciado de la aparato ŝuldiĝas al Fleming, kaj la klarigo de ĝia funkciado ŝuldiĝas al De Forest. De Forest poste perdis la patentdisputon, kvankam ĝi daŭris dek jarojn.
La fervora leganto eble jam scivolas, kial ni pasigas tiom da tempo por ĉi tiu homo, kies memdeklarita genio pasigis aliulajn ideojn kiel proprajn? La kialo kuŝas en la transformoj kiujn Audion spertis en la lastaj monatoj de 1906.
Flank tiam, de Forest havis neniun laboron. White kaj liaj partneroj evitis kompensdevon lige kun la proceso de Fessenden kreante novan firmaon, United Wireless, kaj pruntedonante al ĝi American De Forest-aktivaĵojn por 1 USD. De Forest estis elĵetita kun 1000 USD en kompenso kaj pluraj senutilaj patentoj en siaj manoj, inkluzive de la patento por Audion. Kutimita al abundega vivstilo, li renkontis gravajn monmalfacilaĵojn kaj urĝe provis igi Audion grandan sukceson.
Por kompreni kio okazis poste, estas grave scii, ke de Forest kredis, ke li inventis la stafetadon – kontraste al la flandra rektifilo. Li faris sian Audion ligante baterion al malvarma valvplato, kaj kredis ke la signalo en la antencirkvito (ligita al la varma filamento) modulis pli altan kurenton en la bateriocirkvito. Li eraris: ĉi tiuj ne estis du cirkvitoj, la baterio simple ŝanĝis la signalon de la anteno, prefere ol plifortigi ĝin.
Sed ĉi tiu eraro iĝis kritika, ĉar ĝi kondukis de Forest al eksperimentoj kun tria elektrodo en la flakono, kiu laŭsupoze malkonektus la du cirkvitojn de ĉi tiu "relajso". Komence li aldonis duan malvarman elektrodon apud la unua, sed poste, eble influite de la kontrolmekanismoj uzataj de fizikistoj por redirekti trabojn en katodradaj aparatoj, li movis la elektrodon en pozicion inter la filamento kaj la primara plato. Li decidis, ke ĉi tiu pozicio povus interrompi la fluon de elektro, kaj ŝanĝis la formon de la tria elektrodo de plato al ondula drato, kiu similis raspon - kaj nomis ĝin "reto".
1908 Audion-triodo. La fadeno (rompita) maldekstre estas la katodo, la ondeca drato estas la maŝo, la rondeta metala plato estas la anodo. Ĝi ankoraŭ havas fadenojn kiel regula ampolo.
Kaj ĝi vere estis stafetado. Malforta fluo (kiel ekzemple tiu produktita per radioanteno) aplikita al la krado povis kontroli multe pli fortan fluon inter la filamento kaj la plato, forpuŝante ŝarĝitajn partiklojn kiuj provis pasi inter ili. Ĉi tiu detektilo funkciis multe pli bone ol la valvo ĉar ĝi ne nur ĝustigis, sed ankaŭ plifortigis la radiosignalon. Kaj, kiel la valvo (kaj male al la koheranto), ĝi povis produkti konstantan signalon, kiu ebligis krei ne nur radiotelegrafon, sed ankaŭ radiotelefonon (kaj poste - la transdonon de voĉo kaj muziko).
En la praktiko ĝi ne funkciis precipe bone. De Forest-aŭdioj estis delikataj, forbrulis rapide, mankis konsistenco en produktado, kaj estis neefikaj kiel amplifiloj. Por ke aparta Audion funkciu ĝuste, estis necese alĝustigi la elektrajn parametrojn de la cirkvito al ĝi.
Tamen, de Forest kredis je sia invento. Li formis novan firmaon por reklami ĝin, la De Forest Radio Telephone Company, sed vendo estis malabunda. La plej granda sukceso estis la vendo de ekipaĵo al la floto por intra-flota telefonio dum la ĉirkaŭnavigado de la mondo "". Tamen, la flotkomandanto, havante neniun tempon igi la dissendilojn kaj ricevilojn de de Forest labori kaj trejni la skipon en ilia uzo, ordonis ke ili estu pakitaj kaj lasitaj en stokado. Krome, la nova kompanio de De Forest, gvidata de sekvanto de Abraham White, ne estis pli deca ol la antaŭa. Por aldoni al siaj malfeliĉoj, li baldaŭ trovis sin akuzita pri fraŭdo.
Dum kvin jaroj, Audion atingis nenion. Denove, la telefono ludus ŝlosilan rolon en la evoluo de la cifereca relajso, ĉi-foje savante promesplenan sed neprovitan teknologion kiu estis ĉe la rando de forgeso.
Kaj denove la telefono
La longdistanca komunika reto estis la centra nervosistemo de AT&T. Ĝi ligis kune multajn lokajn firmaojn kaj disponigis ŝlosilan konkurencivan avantaĝon kiam la patentoj de Bell eksvalidiĝis. Aliĝante al la AT&T-reto, nova kliento povus, en teorio, atingi ĉiujn aliajn abonantojn je miloj da mejloj for - kvankam en realeco, longdistancaj vokoj malofte estis faritaj. La reto ankaŭ estis la materiala bazo por la ĝenerala ideologio de la firmao de "One Policy, One System, One-Stop Service."
Sed kun la komenco de la dua jardeko de la dudeka jarcento, ĉi tiu reto atingis sian fizikan maksimumon. Ju pli la telefonaj dratoj etendiĝis, des pli malforta kaj brua fariĝis la signalo trairanta ilin, kaj pro tio la parolo fariĝis preskaŭ neaŭdebla. Pro tio, ekzistis fakte du AT&T-retoj en Usono, apartigitaj per kontinenta kresto.
Por la orienta reto, Novjorko estis la kejlo, kaj mekanikaj ripetiloj kaj – kateno kiu determinis kiom longe homa voĉo povis vojaĝi. Sed ĉi tiuj teknologioj ne estis ĉiopovaj. La bobenoj ŝanĝis la elektrajn trajtojn de la telefona cirkvito, reduktante la malfortiĝon de voĉfrekvencoj - sed ili povis nur redukti ĝin, ne forigi ĝin. Mekanikaj ripetiloj (nur telefona laŭtparolilo konektita al plifortiga mikrofono) aldonis bruon kun ĉiu ripeto. La linio de New York ĝis Denvero (1911) prenis tiun jungilaron al sia maksimuma longo. Oni ne parolis pri etendado de la reto tra la tuta kontinento. Tamen, en 1909, John Carty, la ĉefinĝeniero de AT&T, publike promesis fari ĝuste tion. Li promesis fari tion post kvin jaroj – kiam li komencis en San Francisco en 1915.
La unua persono, kiu ebligis tian entreprenon helpe de nova telefonamplifilo, ne estis usonano, sed la heredanto de riĉa viena familio kun intereso pri scienco. Estante juna Helpe de siaj gepatroj, li aĉetis telefonproduktan firmaon kaj komencis fari telefonamplifilon. Antaŭ 1906, li faris relajson bazitan sur katodradiotuboj, kiuj antaŭ tiu tempo estis vaste uzitaj en fizikeksperimentoj (kaj poste iĝis la bazo por la videekranteknologio kiu dominis la XNUMX-an jarcenton). La malforta envenanta signalo kontrolis elektromagneton kiu fleksis la trabon, modulante pli fortan kurenton en la ĉefcirkvito.
Antaŭ 1910, von Lieben kaj liaj kolegoj, Eugene Reise kaj Sigmund Strauss, aŭdis pri Audione de de Forest kaj anstataŭigis la magneton en la tubo kun krado kiu kontrolis la katodradiojn - tiu dezajno estis la plej efika kaj supera al io ajn farita en la Unuiĝinta. Ŝtatoj en tiu tempo. La germana telefonreto baldaŭ adoptis la von Lieben-amplifilon. En 1914, dank'al ŝi, nervoza telefonvoko estis farita de la komandanto de la Orientprusa Armeo al la germana ĉefstabejo, situanta 1000 kilometrojn for, en Koblenz. Tio devigis la stabetron sendi generalojn Hindenberg kaj Ludendorff orienten, al eterna gloro kaj kun teruraj sekvoj. Similaj amplifiloj poste ligis la germanan ĉefsidejon kun batalarmeoj en la sudo kaj oriento ĝis Makedonio kaj Rumanio.
Kopio de la plibonigita katodradia relajso de von Lieben. La katodo estas ĉe la fundo, la anodo estas la bobeno ĉe la supro, kaj la krado estas la ronda metala folio en la mezo.
Tamen, lingvaj kaj geografiaj barieroj, same kiel la milito, signifis ke tiu dezajno ne atingis Usonon, kaj aliaj okazaĵoj baldaŭ preterpasis ĝin.
Dume, de Forest forlasis la malsukcesan Radio Telephone Company en 1911 kaj fuĝis al Kalifornio. Tie li ricevis laboron ĉe la Federal Telegraph Company en Palo Alto, fondita de Stanforda diplomiĝinto . Nomine, de Forest laborus pri amplifilo kiu pliigus la volumenon de la federacia radioproduktaĵo. Fakte, li, Herbert van Ettan (sperta telefona inĝeniero) kaj Charles Logwood (ricevildizajnisto) komencis krei telefonamplifilon por ke la tri el ili povu gajni premion de AT&T, kiu estis disvastigita por esti 1 miliono USD.
Por fari tion, de Forest prenis la Audion de la interetaĝo, kaj antaŭ 1912 li kaj liaj kolegoj jam havis aparaton preta por manifestacio ĉe la telefonkompanio. Ĝi konsistis el pluraj Audions ligitaj en serioj, kreante plifortigon en pluraj stadioj, kaj pluraj pli da helpkomponentoj. La aparato efektive funkciis—ĝi povis akceli la signalon sufiĉe por ke vi aŭdu naztukon fali aŭ poŝhorloĝon tiktakado. Sed nur ĉe fluoj kaj tensioj tro malaltaj por esti utila en telefonio. Ĉar la fluo pliiĝis, la Aŭdionoj komencis elsendi bluan brilon, kaj la signalo fariĝis bruo. Sed la telefona industrio estis sufiĉe interesita por porti la aparaton al siaj inĝenieroj kaj vidi kion ili povus fari per ĝi. Okazis, ke unu el ili, la juna fizikisto Harold Arnold, sciis precize kiel ripari la amplifilon de la Federacia Telegrafo.
Estas tempo diskuti kiel la valvo kaj Audion funkciis. La ŝlosila kompreno necesa por klarigi ilian laboron eliris el la Laboratorio Cavendish en Kembriĝo, pensfabriko por nova elektrona fiziko. En 1899 tie, J. J. Thomson montris en eksperimentoj kun katodradiaj tuboj ke partiklo kun maso, kiu poste iĝis konata kiel elektrono, portas kurenton de la katodo al la anodo. Dum la venontaj malmultaj jaroj, Owen Richardson, kolego de Thomson, evoluigis tiun proponon en matematikan teorion de termiona emisio.
Ambrose Fleming, inĝeniero laboranta mallongan trajnoveturon de Kembriĝo, konis tiujn verkojn. Estis klare al li, ke lia valvo funkciis pro termiona elsendo de elektronoj de la varmigita filamento, transirante la vakuan interspacon al la malvarma anodo. Sed la vakuo en la indikila lampo ne estis profunda - tio ne estis necesa por ordinara ampolo. Sufiĉis elpumpi sufiĉe da oksigeno por malhelpi la fadenon ekbruli. Fleming rimarkis, ke por ke la valvo funkciu plej bone, ĝi devis esti malplenigita kiel eble plej plene, por ke la restanta gaso ne ĝenu la fluon de elektronoj.
De Forest ne komprenis ĉi tion. Ĉar li venis al la valvo kaj Audion per eksperimentoj kun Bunsen-brulilo, lia kredo estis la malo - ke la varma jonigita gaso estis la laborlikvaĵo de la aparato, kaj ke ĝia kompleta forigo kaŭzus ĉesigon de operacio. Jen kial Audion estis tiel malstabila kaj malkontentiga kiel radioricevilo, kaj kial ĝi elsendis bluan lumon.
Arnold ĉe AT&T estis en ideala pozicio por korekti la eraron de de Forest. Li estis fizikisto kiu studis sub Robert Millikan ĉe la Universitato de Ĉikago kaj estis dungita specife por apliki sian scion pri la nova elektronika fiziko al la problemo de konstruado de marbord-al-marborda telefona reto. Li sciis, ke la Audion-tubo plej bone funkcios en preskaŭ perfekta vakuo, li sciis, ke la plej novaj pumpiloj povas atingi tian vakuon, li sciis, ke nova speco de oksid-tegita filamento, kune kun pli granda plato kaj krado, ankaŭ povus. pliigi la fluon de elektronoj. Resume, li transformis la Audion en vakuon, la miraklofariston de la elektronika epoko.
AT&T havis potencan amplifilon necesan por konstrui transkontinentan linion - ĝi simple ne havis la rajtojn uzi ĝin. Reprezentantoj de la firmao kondutis nekredeme dum intertraktadoj kun de Forest, sed komencis apartan konversacion per triaparta advokato, kiu sukcesis aĉeti la rajtojn uzi Audion kiel telefonamplifilon kontraŭ $ 50 (ĉirkaŭ $ 000 milionoj en 1,25 dolaroj). La linio New York-San Francisco malfermiĝis ĝustatempe, sed pli kiel triumfo de teknika virtuozeco kaj entreprena reklamado ol kiel komunikilo. La kosto de vokoj estis tiel astronomia, ke preskaŭ neniu povis uzi ĝin.
elektronika epoko
La vera vakutubo fariĝis la radiko de tute nova arbo de elektronikaj komponantoj. Kiel la relajso, la vakutubo kontinue vastigis siajn aplikojn kiam inĝenieroj trovis novajn manierojn adapti sian dezajnon por solvi specifajn problemojn. La kresko de la "-od" tribo ne finiĝis per diodoj kaj triodoj. Ĝi daŭris kun , kiu aldonis kroman kradon kiu apogis plifortigon kun la kresko de elementoj en la cirkvito. Poste aperis , , kaj eĉ . Aperis tiratronoj plenigitaj de hidrarga vaporo, brilantaj per malbonaŭgura blua lumo. Miniaturaj lampoj estas la grandeco de malgranda piedfingro aŭ eĉ glano. Nerektaj katodaj lampoj, en kiuj la zumado de la AC-fonto ne ĝenis la signalon. La Sagao de la Vakua Tubo, kiu kronikas la kreskon de la tubindustrio ĝis 1930, listigas pli ol 1000 malsamajn modelojn laŭ indico - kvankam multaj estis kontraŭleĝaj kopioj de nefidindaj markoj: Ultron, Perfectron, Supertron, Voltron, ktp.
Pli grava ol la vario de formoj estis la diverseco de aplikoj de la vakutubo. Regeneraj cirkvitoj transformis la triodon en dissendilon - kreante glatajn kaj konstantajn sinusajn ondojn, sen bruaj fajreroj, kapablaj perfekte transdoni sonon. Kun koherulo kaj fajreroj en 1901, Marconi povis apenaŭ elsendi malgrandan pecon de morsa kodo trans la mallarĝan Atlantikon. En 1915, uzante vakutubon kiel kaj dissendilon kaj ricevilon, AT&T povis elsendi la homan voĉon de Arlington, Virginia ĝis Honolulu - dufoje la distancon. De la 1920-aj jaroj, ili kombinis longdistancan telefonion kun altkvalita audiodissendado por krei la unuajn radioretojn. Tiel, baldaŭ la tuta nacio povus aŭskulti la saman voĉon en la radio, ĉu ĝi estas Roosevelt aŭ Hitler.
Krome, la kapablo krei dissendilojn agorditajn al preciza kaj stabila frekvenco permesis al telekomunikadaj inĝenieroj realigi la longdaŭran revon pri frekvencmultiplexado, kiu altiris Alexander Bell, Edison kaj la ceterajn antaŭ kvardek jaroj. Antaŭ 1923, AT&T havis dek-kanalan voĉlinion de New York ĝis Pittsburgh. La kapablo transdoni plurajn voĉojn per ununura kupra drato radikale reduktis la koston de longdistancaj vokoj, kiuj, pro sia alta kosto, ĉiam estis pageblaj nur por la plej riĉaj homoj kaj entreprenoj. Vidante kion povus fari vakutuboj, AT&T sendis siajn advokatojn por aĉeti kromajn rajtojn de de Forest por certigi la rajtojn uzi Audion en ĉiuj disponeblaj aplikoj. Entute ili pagis al li 390 000 USD, kio en la hodiaŭa mono egalas al ĉirkaŭ 7,5 milionoj USD.
Kun tia ĉiuflankeco, kial vakutuboj ne regis la unuan generacion de komputiloj tiel, kiel ili regis radiojn kaj aliajn telekomunikajn ekipaĵojn? Evidente, la triodo povus esti cifereca ŝaltilo same kiel relajso. Tiel evidenta ke de Forest eĉ kredis ke li kreis la stafetadon antaŭ ol li fakte kreis ĝin. Kaj la triodo estis multe pli respondema ol tradicia elektromekanika relajso ĉar ĝi ne devis fizike movi la armaturon. Tipa relajso postulis kelkajn milisekundojn por ŝanĝi, kaj la ŝanĝo en fluo de la katodo ĝis la anodo pro la ŝanĝo en elektra potencialo sur la krado estis preskaŭ tuja.
Sed lampoj havis klaran malavantaĝon super relajsoj: ilia tendenco, kiel iliaj antaŭuloj, ampoloj, forbruli. La vivo de la origina Audion de Forest estis tiel mallonga - proksimume 100 horoj - ke la lampo enhavis rezervan filamenton, kiu devis esti konektita post kiam la unua forbrulis. Ĉi tio estis tre malbona, sed eĉ post tio, eĉ la plej bonkvalitaj lampoj ne povis atendi pli ol kelkmil horojn. Por komputiloj kun miloj da lampoj kaj horoj da kalkuloj, tio estis grava problemo.
Relajsoj, aliflanke, estis "mirige fidindaj", laŭ George Stibitz. Tiom, ke li asertis tion
Se aro de U-formaj relajsoj komenciĝus en la unua jaro de nia epoko kaj ŝanĝus kontakton unufoje ĉiun sekundon, ili ankoraŭ funkcius hodiaŭ. La unua malsukceso en kontakto povus esti atendita ne pli frue ol mil jaroj poste, ie en la jaro 3000.
Krome, ekzistis neniu sperto kun grandaj elektronikaj cirkvitoj kompareblaj al la elektromekanikaj cirkvitoj de telefonaj inĝenieroj. Radioj kaj aliaj ekipaĵoj povus enhavi 5-10 lampojn, sed ne centojn da miloj. Neniu sciis, ĉu eblos funkcii komputilon kun 5000 lampoj. Elektante relajsojn anstataŭ tubojn, komputildizajnistoj faris sekuran kaj konservativan elekton.
En la sekva parto ni vidos kiel kaj kial ĉi tiuj duboj estis venkitaj.
fonto: www.habr.com