Oare artikels yn 'e searje:
- Skiednis fan de estafette
- Skiednis fan elektroanyske kompjûters
- Skiednis fan de transistor
- Ynternet skiednis
В wy seagen hoe't de earste generaasje digitale kompjûters waard boud op basis fan 'e earste generaasje fan automatyske elektryske skeakels - elektromagnetyske relais. Mar tsjin 'e tiid dat dizze kompjûters waarden makke, wie d'r in oare digitale switch efter de skermen te wachtsjen. It estafette wie in elektromagnetysk apparaat (mei elektrisiteit brûkt om in meganyske skeakel te betsjinjen), en de nije klasse fan digitale skeakels wie elektroanysk - basearre op nije kennis oer it elektron dat ûntstie yn 'e iere XNUMXe ieu. Dizze wittenskip joech oan dat de drager fan elektryske krêft gjin stroom wie, gjin welle, gjin fjild - mar in fêst dieltsje.
It apparaat dat berne waard oan it tiidrek fan elektroanika basearre op dizze nije natuerkunde waard bekend as de fakuümbuis. De skiednis fan syn skepping giet om twa minsken: in Ingelskman en Amerikaanske . Yn 'e realiteit binne de oarsprong fan elektroanika komplekser, mei in protte triedden dy't Jeropa en de Atlantyske Oseaan oerstekke, dy't weromkomme nei de iere eksperiminten mei Leyden jars yn' e midden fan 'e XNUMXe ieu.
Mar yn it ramt fan ús presintaasje sil it handich wêze om dizze skiednis (pun-bedoeld!) te dekken, te begjinnen mei Thomas Edison. Yn 'e 1880's makke Edison in nijsgjirrige ûntdekking doe't hy wurke oan elektryske ferljochting - in ûntdekking dy't it poadium set foar ús ferhaal. Hjirwei kaam de fierdere ûntwikkeling fan fakuümbuizen, nedich foar twa technologyske systemen: in nije foarm fan draadloze messaging en de hieltyd útwreidzjende telefoannetwurken.
Prolooch: Edison
Edison wurdt algemien beskôge as de útfiner fan 'e gloeilampe. Dit docht him tefolle en te min kredyt tagelyk. Tefolle, om't Edison net de iennichste wie dy't de ljochtsjende lamp útfûn. Neist de kliber útfiners dy't him foarôfgien hawwe, waans skeppingen gjin kommersjele tapassing berikten, kinne wy neame Joseph Swan en Charles Stern út Brittanje en de Amerikaan William Sawyer, dy't tagelyk mei Edison gloeilampen op 'e merk brochten. [De eare fan 'e útfining heart ek ta de Russyske útfiner . Lodygin wie de earste dy't riede te pompen lucht út in glêzen lamp bulb, en doe suggerearre it meitsjen fan de gloeitried net út stienkoal of charred fezels, mar út refractaire wolfraam / ca. oersetting]. Alle lampen bestie út in fersegele glêzen bol, dêr't in resistive gloeidraad yn siet. Doe't de lamp ferbûn wie mei it circuit, feroarsake de waarmte dy't ûntstien wie troch de wjerstân fan 'e gloeitried tsjin 'e stroom, dat it gloeide. De loft waard út de flesse pompt om foar te kommen dat de gloeidraad yn fjoer gie. Elektrysk ljocht wie al bekend yn grutte stêden yn 'e foarm , brûkt om grutte iepenbiere plakken te ferljochtsjen. Al dizze útfiners sochten in manier om de hoemannichte ljocht te ferminderjen troch in helder dieltsje te nimmen fan in baarnende bôge, lyts genôch om te brûken yn huzen om gaslampen te ferfangen, en de ljochtboarne feiliger, skjinner en helderder te meitsjen.
En wat Edison echt die - of leaver, wat syn yndustriële laboratoarium makke - wie net allinich it meitsjen fan in ljochtboarne. Se bouden in hiele elektryske systeem foar ferljochting huzen - generators, triedden foar it oerdragen fan stroom, transformators, ensfh. Fan dit alles wie de gloeilamp allinich de meast foar de hân lizzende en sichtbere komponint. De oanwêzigens fan 'e namme fan Edison yn syn elektryske enerzjybedriuwen wie gjin ienfâldige genufleksie foar de grutte útfiner, lykas it gefal wie mei Bell Telephone. Edison toande himsels net allinich in útfiner te wêzen, mar ek in systeemarsjitekt. Syn laboratoarium bleau te wurkjen oan it ferbetterjen fan ferskate elektryske ferljochtingskomponinten sels nei har iere súkses.
In foarbyld fan Edison's iere lampen
By ûndersyk om 1883 hinne besleat Edison (en mooglik ien fan syn meiwurkers) om tegearre mei in gloeidraad in metalen plaat yn in ljochtsjende lampe te sluten. De redenen foar dizze aksje binne ûndúdlik. Miskien wie dit in besykjen om it fertsjusterjen fan 'e lamp te eliminearjen - de binnenkant fan it glês fan' e bulb sammele yn 'e rin fan' e tiid in mysterieuze donkere stof. De yngenieur hope blykber dat dizze swarte dieltsjes soene wurde oanlutsen nei de bekrêftige plaat. Ta syn ferrassing ûntduts hy dat doe't de plaat yn 'e sirkwy opnommen waard tegearre mei it positive ein fan' e gloeitried, de hoemannichte stroom dy't troch de gloeidraad streamde direkt evenredich wie mei de yntinsiteit fan 'e gloed fan' e gloeitried. By it ferbinen fan 'e plaat oan' e negative ein fan 'e tried, waard neat as dit waarnommen.
Edison besletten dat dit effekt, letter neamd de Edison effekt of , kin brûkt wurde om de "elektromotive krêft," of spanning, te mjitten of sels te kontrolearjen, yn in elektrysk systeem. Ut gewoante frege hy in oktroai oan foar dizze "elektryske yndikator", en kaam doe werom nei wichtigere taken.
Sûnder triedden
Lit ús 20 jier foarút gean yn 'e takomst, nei 1904. Op dit stuit yn Ingelân wurke John Ambrose Fleming oan ynstruksjes fan 'e Marconi Company om in radiowave-ûntfanger te ferbetterjen.
It is wichtich om te begripen wat radio wie en net wie op dit stuit, sawol yn termen fan ynstrumint en praktyk. Radio waard doe noch net iens "radio" neamd, it hjitte "draadloos". De term "radio" kaam pas yn 'e jierren 1910 foar. Spesifyk ferwiisde hy nei draadloze telegrafy - in systeem foar it ferstjoeren fan sinjalen yn 'e foarm fan stippen en streepkes fan stjoerder nei ûntfanger. De wichtichste tapassing dêrfan wie kommunikaasje tusken skippen en haventsjinsten, en yn dizze sin wie it fan belang foar maritime autoriteiten oer de hiele wrâld.
Guon útfiners fan dy tiid, benammen, , eksperimintearre mei it idee fan in radiotillefoan - it ferstjoeren fan stimberjochten oer de loft yn 'e foarm fan in trochgeande welle. Mar omrop yn moderne sin ûntstie pas 15 jier letter: it útstjoeren fan nijs, ferhalen, muzyk en oare programma's foar ûntfangst troch in breed publyk. Oant dy tiid waard it omnidireksjoneel karakter fan radiosinjalen sjoen as in probleem dat op te lossen waard ynstee fan in funksje dy't koe wurde eksploitearre.
De radioapparatuer dy't yn dy tiid bestie wie goed geskikt foar it wurkjen mei morsekoade en min geskikt foar al it oare. De stjoerders makken Hertzian-golven troch in spark oer in gat yn it circuit te stjoeren. Dêrom, it sinjaal waard beselskippe troch in crackle fan statyske.
De ûntfangers erkende dit sinjaal troch in gearhinger: metalen filings yn in glêzen buis, kloppet byinoar ûnder de ynfloed fan radio weagen yn in trochgeande massa, en sa kompleet it circuit. Dêrnei moast it glês tikke wurde, sadat it sûch útinoar falt en de ûntfanger klear wie foar it folgjende sinjaal - earst waard dat mei de hân dien, mar al gau ferskynden der automatyske apparaten foar.
Yn 1905 begûnen se krekt te ferskinen , ek wol bekend as "kattenshark". It die bliken dat gewoan troch it oanreitsjen fan in bepaald kristal mei in draad, bygelyks silisium, izeren pyrit of , wie it mooglik om in radiosinjaal út 'e loft te skuorjen. De resultearjende ûntfangers wiene goedkeap, kompakt en tagonklik foar elkenien. Se stimulearren de ûntwikkeling fan amateurradio, benammen ûnder jonge minsken. De dêrtroch ûntstiene hommels tanimming fan de besettingstiid fan útstjoertiid late ta problemen trochdat de radiotiid ferdield wie oer alle brûkers. Unskuldige petearen tusken amateurs koene by ûngelok krúsje mei de ûnderhannelingen fan 'e marinefloat, en guon hooligans wisten sels falske oarders te jaan en sinjalen foar help te stjoeren. De steat moast ûnûntkomber yngripe. As Ambrose Fleming sels skreau, de komst fan kristaldetektors
late daliks ta in tanimming fan ûnferantwurdlike radiotelegrafy troch de antyken fan ûntelbere amateurelektriciens en studinten, wêrtroch sterke yntervinsje fan nasjonale en ynternasjonale autoriteiten nedich wie om dingen sûn en feilich te hâlden.
Ut de ûngewoane elektryske eigenskippen fan dizze kristallen sil de tredde generaasje digitale skeakels op 'e tiid ûntstean, folgjende relais en lampen - de skeakels dy't ús wrâld dominearje. Mar alles hat syn tiid. Wy hawwe it toaniel beskreaun, litte wy no alle oandacht werombringe nei de akteur dy't krekt yn it fuotljocht ferskynde: Ambrose Fleming, Ingelân, 1904.
Klep
Yn 1904 wie Fleming heechlearaar elektrotechnyk oan University College London, en in adviseur foar de Marconi Company. It bedriuw hat him earst ynhierd om ekspertize te leverjen oer de bou fan de sintrale, mar dêrnei rekke er belutsen by it ferbetterjen fan de ûntfanger.
Fleming yn 1890
Elkenien wist dat de gearhinger in minne ûntfanger wie yn termen fan gefoelichheid, en de magnetyske detektor ûntwikkele by Macroni wie net bysûnder better. Om in ferfanging te finen, besleat Fleming earst in gefoelich circuit te bouwen om Hertzyske weagen te detectearjen. Sa'n apparaat, sels sûnder op himsels in detektor te wurden, soe nuttich wêze yn takomstich ûndersyk.
Om dit te dwaan, moast hy in manier betinke om kontinu te mjitten fan 'e stroom dy't ûntstien is troch ynkommende weagen, ynstee fan in diskrete gearhinger te brûken (dy't allinich te sjen wie op steaten - wêr't it zaagsel byinoar stie - of út steaten). Mar de bekende apparaten foar it mjitten fan de hjoeddeiske sterkte - galvanometers - nedich konstante, dat is, unidirectional stream foar wurking. De troch radiogolven opwekke wikselstroom feroare sa gau fan rjochting dat gjin mjitting mooglik west hie.
Fleming ûnthâlde dat hy ferskate nijsgjirrige dingen hie dy't stof sammelje yn syn kast - Edison-yndikatorlampen. Yn 'e 1880-er jierren wie er adviseur foar de Edison Electric Lighting Company yn Londen, en wurke er oan it probleem fan it swartjen fan lampen. Op dat stuit krige hy ferskate eksimplaren fan 'e yndikator, mooglik fan William Preece, de haad elektryske yngenieur fan 'e Britske Posttsjinst, dy't krekt werom wie fan in elektryske tentoanstelling yn Philadelphia. Yn dy tiid wie kontrôle fan telegraaf en telefoan gewoane praktyk bûten de Feriene Steaten foar posttsjinsten, sadat se sintra wiene fan elektryske saakkundigens.
Letter, yn 'e 1890's, studearre Fleming sels it Edison-effekt mei help fan lampen dy't krigen fan Preece. Hy liet sjen dat it effekt wie dat de stroom yn ien rjochting streamde: in negatyf elektrysk potinsjeel koe fan de waarme gloeidraad nei de kâlde elektrode streame, mar net oarsom. Mar it wie pas yn 1904, doe't er foar de taak stie om radiogolven op te spoaren, dat hy besefte dat dit feit yn 'e praktyk brûkt wurde koe. De Edison-yndikator sil allinich ienwize AC-pulsen tastean om de gat tusken de gloeitried en de plaat oer te stekken, wat resulteart yn in konstante en unidirectionale stream.
Fleming naam ien lampe, ferbûn dy yn searje mei in galvanometer en sette de sparkstjoerder oan. Voila - de spegel draaide en de ljochtstraal beweecht op 'e skaal. It wurke. It koe it ynkommende radiosinjaal krekt mjitte.
Fleming valve prototypes. De anode is yn 'e midden fan' e filament lus (hot cathode)
Fleming neamde syn útfining in "klep", om't it allinich elektrisiteit yn ien rjochting streamde. Yn mear algemiene termen fan elektrotechnyk wie it in rjochter - in metoade foar it konvertearjen fan wikselstroom yn gelykstroom. Doe waard it in diode neamd, om't it twa elektroden hie - in hjitte kathode (filament) dy't elektrisiteit útstjit, en in kâlde anode (plaat) dy't it ûntfong. Fleming yntrodusearre ferskate ferbetterings oan it ûntwerp, mar yn essinsje wie it apparaat net oars as de yndikatorlamp makke troch Edison. Syn oergong nei in nije kwaliteit barde as gefolch fan in feroaring yn 'e wize fan tinken - wy hawwe al sjoen dit fenomeen in protte kearen. De feroaring fûn plak yn 'e ideeënwrâld yn 'e holle fan Fleming, net yn 'e wrâld fan dingen dêrbûten.
De Fleming-klep sels wie nuttich. It wie de bêste fjild apparaat foar mjitten radio sinjalen, en in goede detector yn syn eigen rjocht. Mar hy skodde de wrâld net. De eksplosive groei fan elektroanika begon pas nei't Lee de Forest in tredde elektrode tafoege en de klep yn in estafette feroare.
Harkje
Lee de Forest hie in ûngewoane opfieding foar in Yale-studint. Syn heit, dûmny Henry de Forest, wie in boargeroarlochfeteraan út New York en in dûmny. , en leaude fêst dat er as predikant it godlik ljocht fan kennis en rjocht ferspriede soe. Hy folge de oprop fan plicht, hy akseptearre in útnoeging om presidint te wurden fan Talladega College yn Alabama. It kolleezje waard nei de Boargeroarloch oprjochte troch de American Missionary Association, basearre yn New York. It wie bedoeld om lokale swarte bewenners op te learen en te begelieden. Dêr fielde Lee him tusken in rots en in hurd plak - pleatslike swarten fernedere him foar syn naïviteit en leffe, en pleatslike blanken - om't hy wie .
En dochs krige de Forest as jongfeint in sterk gefoel fan selsbetrouwen. Hy ûntduts in foarkar foar meganika en útfining - syn skaalmodel fan in lokomotyf waard in pleatslik wûnder. As tsiener, wylst er studearre oan Talladega, besleat hy syn libben te wijen oan útfining. Doe, as jonge man en wenjend yn 'e stêd New Haven, smiet de soan fan 'e dûmny syn lêste religieuze oertsjûging ôf. Troch harren kunde mei it darwinisme gongen se stadichoan fuort, en doe waerden se nei it ûntiidske ferstjerren fan syn heit as de wyn ôfwaaid. Mar it gefoel fan syn bestimming ferliet de Forest net - hy beskôge himsels in sjeny en stribbe dernei om de twadde Nikola Tesla te wurden, in rike, ferneamde en mysterieuze tsjoender fan it tiidrek fan elektrisiteit. Syn klasgenoaten fan Yale beskôgen him as in smûge wynbak. Hy kin de minste populêre man wêze dy't wy ea yn ús skiednis moete hawwe.
de Forest, c.1900
Nei syn ôfstudearjen oan Yale University yn 1899, keas de Forest de opkommende keunst fan draadloze sinjaaltransmission te behearskjen as in paad nei rykdom en bekendheid. Yn 'e desennia dy't folgen bestoarme hy dit paad mei grutte besluten en fertrouwen, en sûnder twifel. It begûn allegear mei de gearwurking fan de Forest en syn partner Ed Smythe yn Chicago. Smythe hâldde har ûndernimming driuwend mei reguliere betellingen, en tegearre ûntwikkelen se har eigen radiogolfdetektor, besteande út twa metalen platen dy't byinoar hâlden wurde troch lijm dy't de Forest "paste" neamde [goo]. Mar de Forest koe net lang wachtsje op beleannings foar syn sjeny. Hy rekke Smythe kwyt en sloech gear mei in skerpe New York finansierder neamd Abraham White [iroanysk feroare syn namme fan dy dy't him by berte jûn waard, Schwartz, om syn tsjustere saken te ferbergjen. Wyt/Wit – (Ingelsk) wyt, Schwarz/Schwarz – (Dútsk) swart / ca. oersetting], iepening fan de De Forest Wireless Telegraph Company.
De aktiviteiten fan it bedriuw sels wiene fan sekundêr belang foar ús beide helden. Wyt profitearre fan de ûnwittendheid fan minsken om syn bûsen te linen. Hy swindel miljoenen út ynvestearders dy't wrakselje om by te hâlden mei de ferwachte radio boom. En de Forest, tanksij de oerfloed fan fûnsen fan dizze "suckers", konsintrearre op it bewizen fan syn sjeny troch de ûntwikkeling fan in nij Amerikaansk systeem foar draadloze ynformaasjetransmission (yn tsjinstelling ta de Jeropeeske ûntwikkele troch Marconi en oaren).
Spitigernôch foar it Amerikaanske systeem wurke de de Forest-detektor net bysûnder goed. Hy lost dit probleem in skoft op troch it patintearre ûntwerp fan Reginald Fessenden te lienen foar in detektor dy't in "floeibere baretter" neamd wurdt - twa platinadraden ûnderdompele yn in bad fan sulfuric acid. Fessenden hat in rjochtsaak yntsjinne oer ynbreuk op oktroai - en hy soe dizze rjochtsaak fansels wûn hawwe. De Forest koe net rêste oant er mei in nije detektor kaam dy't allinnich fan him wie. Yn 'e hjerst fan 1906 kundige hy de oprjochting fan sa'n detektor oan. Op twa aparte gearkomsten by it American Institute of Electrical Engineering beskreau de Forest syn nije draadloze detektor, dy't hy de Audion neamde. Mar syn echte oarsprong is yn twifel.
Foar in skoft draaide de Forest syn besykjen om in nije detektor te bouwen om it trochjaan fan stroom troch in flam , dy't neffens him in asymmetryske dirigint wêze koe. It idee waard blykber net bekroand mei súkses. Op in stuit yn 1905 learde hy oer de Fleming-klep. De Forest krige yn 'e holle dat dizze klep en syn op 'e burner basearre apparaat yn prinsipe net oars wiene - as jo de hite tried ferfongen troch in flam, en dy mei in glêzen bol bedekt om it gas op te sluten, dan krije jo deselde klep. Hy ûntwikkele in searje patinten dy't folge de skiednis fan pre-Fleming fentyl útfinings mei help fan gas flamme detectors. Hy woe himsels blykber foarrang jaan yn 'e útfining, om't er Fleming syn oktroai omgie, om't it wurk mei de Bunsen-brenner foarôfgie oan it wurk fan Fleming (se wiene al sûnt 1900 oan 'e gong).
It is ûnmooglik om te sizzen oft dit selsbedrog of fraude wie, mar it resultaat wie de Forest syn oktroai fan augustus 1906 foar "in lege glêzen skip mei twa aparte elektroden, dêrtussen in gasfoarmich medium bestiet dat, by foldwaande ferwaarme, in dirigint wurdt en foarmet in gefoelselemint." De apparatuer en wurking fan it apparaat komme fan Fleming, en de útlis oer de wurking is te tankjen oan De Forest. De Forest ferlear úteinlik it oktroaikonflik, hoewol it tsien jier duorre.
De entûsjaste lêzer freget har miskien al ôf wêrom't wy safolle tiid besteegje oan dizze man, waans selsferneamde sjeny de ideeën fan oaren trochgie as syn eigen? De reden leit yn 'e transformaasjes dy't Audion yn 'e lêste moannen fan 1906 ûndergie.
Doe hie de Forest gjin wurk. White en syn partners mijden oanspraaklikens fan 'e rjochtsaak fan Fessenden troch in nij bedriuw te meitsjen, United Wireless, en it Amerikaanske De Forest-aktiva te lienen foar $ 1. De Forest waard útskopt mei $ 1000 oan skeafergoeding en ferskate nutteleaze patinten yn 'e hannen, wêrûnder it oktroai foar Audion. Wend oan in weelderige libbensstyl, stie hy foar serieuze finansjele swierrichheden en besocht wanhopich Audion yn in grut súkses te meitsjen.
Om te begripen wat der dêrnei barde, is it wichtich om te witten dat de Forest leaude dat hy de estafette útfûn hie - yn tsjinstelling ta de Fleming-lykrjochter. Hy makke syn Audion troch it ferbinen fan in batterij oan in kâlde fentyl plaat, en leaude dat it sinjaal yn 'e antenne circuit (ferbûn mei de hite gloeitried) modulated in hegere stroom yn' e batterij circuit. Hy wie ferkeard: dit wiene gjin twa circuits, de batterij ferhuze gewoan it sinjaal fan 'e antenne, ynstee fan it te fersterkjen.
Mar dizze flater waard kritysk, om't it de Forest late ta eksperiminten mei in tredde elektrode yn 'e flesse, dy't de twa circuits fan dit "estafette" fierder loskeare moast. Earst foege hy in twadde kâlde elektrode neist de earste ta, mar doe, miskien beynfloede troch de kontrôlemeganismen dy't troch natuerkundigen brûkt wurde om balken yn katode-ray-apparaten troch te lieden, ferhuze hy de elektrode yn posysje tusken de gloeitried en de primêre plaat. Hy besleat dat dizze posysje de stream fan elektrisiteit koe ûnderbrekke, en feroare de foarm fan 'e tredde elektrode fan in plaat nei in golvende draad dy't op in rasp like - en neamde it in "grid".
1908 Audion triode. De tried (brutsen) oan 'e lofterkant is de kathode, de golvende tried is it gaas, de rûne metalen plaat is de anode. It hat noch triedden as in gewoane gloeilampe.
En it wie echt in estafette. In swakke stroom (lykas dy produsearre troch in radio-antenne) tapast op it roaster koe bestjoere in folle sterker stroom tusken de gloeitried en de plaat, repelling opladen dieltsjes dy't besocht te passeren tusken harren. Dizze detektor wurke folle better as de klep, om't it net allinich it radiosinjaal rjochte, mar ek fersterke. En, lykas de klep (en yn tsjinstelling ta de gearhinger), it koe produsearje in konstante sinjaal, dat makke it mooglik om te meitsjen net allinnich in radiotelegraph, mar ek in radiotelephone (en letter - oerdracht fan stim en muzyk).
Yn de praktyk wurke it net bysûnder goed. De Forest-audio's wiene finicky, baarnde fluch út, miste konsistinsje yn produksje, en wiene net effektyf as fersterkers. Om in bepaalde Audion goed te wurkjen, wie it nedich om de elektryske parameters fan it circuit oan te passen.
Dochs leaude de Forest yn syn útfining. Hy foarme in nij bedriuw om der reklame foar te meitsjen, it Radio Telephone Company De Forest, mar de ferkeap wie mar min. It grutste súkses wie de ferkeap fan apparatuer oan 'e float foar telefony yn' e float tidens de wrâldomjouwing "". De floatkommandant hie lykwols gjin tiid om de stjoerders en ûntfangers fan de Forest oan it wurk te krijen en de bemanning op te learen yn it gebrûk, en joech opdracht om se yn te pakken en yn opslach te litten. Boppedat wie it nije bedriuw fan De Forest, ûnder lieding fan in oanhinger fan Abraham White, net fatsoenliker as it foarige. Om syn ûngelokken ta te foegjen, fûn hy himsels al gau beskuldige fan fraude.
Fiif jier lang hat Audion neat berikt. Op 'e nij soe de tillefoan in wichtige rol spylje yn' e ûntwikkeling fan it digitale estafette, dizze kear in kânsrike, mar net testte technology te rêden dy't op 'e râne fan it ferjit stie.
En wer de telefoan
It kommunikaasjenetwurk op lange ôfstân wie it sintrale senuwstelsel fan AT&T. It bûn in protte pleatslike bedriuwen byinoar en levere in wichtich konkurrinsjefoardiel doe't Bell's oktroaien ferrûnen. Troch mei te dwaan oan it AT&T-netwurk, koe in nije klant, yn teory, alle oare abonnees tûzenen kilometers fuort berikke - hoewol't yn 'e realiteit selden lange-ôfstânoproppen waarden makke. It netwurk wie ek de materiële basis foar it bedriuw syn oerkoepeljende ideology fan "Ien belied, ien systeem, ien-stop tsjinst."
Mar mei it begjin fan de twadde desennia fan de tweintichste ieu, dit netwurk berikte syn fysike maksimum. Hoe fierder de telefoantrieden útstutsen, hoe swakker en lawaaiiger it sinjaal dat der trochhinne gie, en dêrtroch waard spraak hast net te hearren. Hjirtroch wiene d'r eins twa AT&T-netwurken yn 'e FS, skieden troch in kontinintale ridge.
Foar de eastlike netwurk wie New York de peg, en meganyske repeaters en - in tether dy't bepaalde hoe fier in minsklike stim koe reizgje. Mar dizze technologyen wiene net almachtig. De spoelen feroare de elektryske eigenskippen fan it tillefoansirkwy, wêrtroch't de demping fan stimfrekwinsjes fermindere - mar se koene it allinich ferminderje, net eliminearje. Mechanyske repeaters (gewoan in telefoanluidspreker ferbûn mei in fersterkende mikrofoan) tafoege lûd mei elke werhelling. De line fan 1911 fan New York nei Denver naam dit harnas nei syn maksimale lingte. Der wie gjin sprake fan it útwreidzjen fan it netwurk oer it hiele kontinint. Yn 1909 beloofde John Carty, de haadyngenieur fan AT&T, lykwols iepenbier om dat krekt te dwaan. Hy beloofde dit yn fiif jier te dwaan - tsjin 'e tiid dat hy begon yn San Francisco yn 1915.
De earste dy't sa'n ûndernimming mooglik makke mei help fan in nije telefoanfersterker wie gjin Amerikaan, mar de erfgenamt fan in rike Weenske famylje mei in belangstelling foar wittenskip. Jong wêze Mei help fan syn âlden kocht er in telefoanproduksjebedriuw en sette him útein om in telefoanfersterker te meitsjen. Tsjin 1906 hie er in estafette makke basearre op kathodestraalbuizen, dy't tsjin dy tiid in soad brûkt waarden yn fysika-eksperiminten (en letter de basis waard foar de fideoskermtechnology dy't de XNUMXe iuw dominearre). It swakke ynkommende sinjaal regele in elektromagneet dy't de beam bûgde, in sterkere stroom yn 'e haadkring modulearre.
Tsjin 1910 learden von Lieben en syn kollega's, Eugene Reise en Sigmund Strauss, oer de Forest's Audione en ferfongen de magneet yn 'e buis mei in raster dat de katodestrielen kontrolearre - dit ûntwerp wie it effisjintste en superieurste oan alles dat yn 'e Feriene Steaten makke is. Steaten yn dy tiid. It Dútske telefoannetwurk naam al gau de von Lieben-fersterker oan. Yn 1914 waard, troch har, in senuweftich telefoantsje makke troch de kommandant fan it East-Prusyske Leger nei it Dútske haadkertier, dat 1000 kilometer fierderop leit, yn Koblenz. Dit twong de stafsjef om de generaals Hindenberg en Ludendorff nei it easten te stjoeren, ta ivige gloarje en mei skriklike gefolgen. Soartgelikense fersterkers ferbûnen it Dútske haadkertier letter mei fjildlegers yn it suden en easten oant Masedoanje en Roemenië ta.
In kopy fan von Lieben's ferbettere kathodestraalrelais. De katode is oan 'e ûnderkant, de anode is de spoel oan' e boppekant, en it raster is de rûne metalen folie yn 'e midden.
Taal- en geografyske barriêres, lykas de oarloch, makken lykwols dat dit ûntwerp de Feriene Steaten net berikte, en oare eveneminten kamen it al gau yn.
Underwilens ferliet de Forest yn 1911 de falende Radio Telephone Company en flechte nei Kalifornje. Dêr krige er in baan by de Federal Telegraph Company yn Palo Alto, oprjochte troch in ôfstudearre fan Stanford . Nominaal soe de Forest wurkje oan in fersterker dy't it folume fan 'e federale radioútfier ferheegje soe. Yn feite, hy, Herbert van Ettan (in betûfte telefoanyske yngenieur) en Charles Logwood (in ûntfanger ûntwerper) sette út om te meitsjen fan in telefoan fersterker, sadat de trije fan harren koenen winne in priis fan AT&T, dat waard rûsd op $ 1 miljoen.
Dêrfoar helle de Forest de Audion fan de mezzanine, en yn 1912 hie hy en syn kollega's al in apparaat klear foar demonstraasje by it telefoanbedriuw. It bestie út ferskate Audions ferbûn yn searjes, it meitsjen fan fersterking yn ferskate stadia, en ferskate mear auxiliary komponinten. It apparaat wurke eins - it koe it sinjaal genôch stimulearje foar jo om in bûsdoek falle te hearren of in bûshorloazje te tikjen. Mar allinich by streamingen en spanningen dy't te leech binne om nuttich te wêzen yn telefony. As de stroom tanommen, begon de Audions in blauwe gloed út te stjoeren, en it sinjaal feroare yn lûd. Mar de telefoanyndustry wie ynteressearre genôch om it apparaat nei har yngenieurs te nimmen en te sjen wat se dermei koene dwaan. It barde sa dat ien fan harren, de jonge natuerkundige Harold Arnold, krekt wist hoe't jo de fersterker fan 'e Federal Telegraph reparearje.
It is tiid om te besprekken hoe't de klep en Audion wurken. It kaaiynsjoch dat nedich wie om har wurk te ferklearjen, ûntstie út it Cavendish Laboratory yn Cambridge, in tinktank foar nije elektronfysika. Yn 1899 liet J. J. Thomson dêr yn eksperiminten mei kathodestraalbuizen sjen dat in dieltsje mei massa, dat letter bekend waard as in elektroan, stroom fan de katoade nei de anode draacht. Yn 'e kommende jierren ûntwikkele Owen Richardson, in kollega fan Thomson, dit foarstel ta in wiskundige teory fan termionyske emisje.
Ambrose Fleming, in yngenieur dy't in koarte treinrit fan Cambridge wurke, wie bekend mei dizze wurken. It wie dúdlik foar him dat syn fentyl wurke troch termionyske útstjit fan elektroanen út de ferwaarme gloeitried, krúst de fakuüm gat nei de kâlde anode. Mar it fakuüm yn 'e yndikatorlamp wie net djip - dit wie net nedich foar in gewoane gloeilamp. It wie genôch om genôch soerstof út te pompen om foar te kommen dat de tried yn brân kaam. Fleming realisearre dat de klep om it bêste te wurkjen, it sa goed mooglik leechmakke wurde moast, sadat it oerbliuwende gas de trochstreaming fan elektroanen net hindere.
Dat hat De Forest net begrepen. Sûnt hy kaam ta it fentyl en Audion troch eksperiminten mei de Bunsen burner, syn leauwe wie it tsjinoerstelde - dat it hjitte ionisearre gas wie de wurkjende floeistof fan it apparaat, en dat syn folsleine fuortheljen soe liede ta in cessation fan operaasje. Dit is wêrom Audion sa ynstabyl en ûnfoldwaande wie as in radio-ûntfanger, en wêrom it blau ljocht útstjoerde.
Arnold by AT&T wie yn in ideale posysje om de flater fan de Forest te korrigearjen. Hy wie in natuerkundige dy't studearre hie ûnder Robert Millikan oan 'e Universiteit fan Chicago en waard spesifyk ynhierd om syn kennis fan 'e nije elektroanyske natuerkunde ta te passen op it probleem fan it bouwen fan in kust-oan-kust telefoannetwurk. Hy wist dat de Audion-buis it bêste soe wurkje yn in hast perfekt fakuüm, hy wist dat de nijste pompen sa'n fakuüm kinne berikke, hy wist dat in nij soarte fan okside-coated filament, tegearre mei in gruttere plaat en raster, ek koe fergrutsje de stream fan elektroanen. Koartsein, hy feroare de Audion yn in fakuümbuis, de wûnderwurker fan it elektroanyske tiidrek.
AT&T hie in krêftige fersterker nedich om in transkontinintale line te bouwen - it hie gewoan net de rjochten om it te brûken. Fertsjintwurdigers fan it bedriuw gedragen har ûnleauwich by ûnderhannelings mei de Forest, mar begûnen in apart petear fia in advokaat fan tredden, dy't it slagge om de rjochten te keapjen om Audion te brûken as tillefoanfersterker foar $ 50 (sawat $ 000 miljoen yn 1,25 dollars). De line New York-San Francisco iepene krekt op 'e tiid, mar mear as in triomf fan technyske virtuositeit en bedriuwsreklame dan as kommunikaasjemiddel. De kosten fan oproppen wiene sa astronomysk dat hast gjinien it brûke koe.
elektroanyske tiidrek
De echte fakuümbuis is de woartel wurden fan in folslein nije beam fan elektroanyske komponinten. Lykas it estafette wreide de fakuümbuis syn applikaasjes kontinu út as yngenieurs nije manieren fûnen om har ûntwerp oan te passen om spesifike problemen op te lossen. De groei fan 'e "-od" stam einige net mei diodes en triodes. It gie troch mei , dy't in ekstra roaster tafoege dy't fersterking stipe mei de groei fan eleminten yn it circuit. Folgjende ferskynde , , en sels . Thyratrons fol mei kwikdamp ferskynden, gloeiend mei in onheilspellend blau ljocht. Miniatuerlampen binne de grutte fan in lytse tean of sels in eikel. Yndirekte katode lampen wêryn it hum fan 'e AC-boarne it sinjaal net fersteure. De Saga of the Vacuum Tube, dy't de groei fan 'e buisyndustry oant 1930 kronykt, listet mear as 1000 ferskillende modellen per yndeks - hoewol in protte wiene yllegale kopyen fan ûnbetroubere merken: Ultron, Perfectron, Supertron, Voltron, ensfh.
Wichtiger as it ferskaat oan foarmen wie it ferskaat oan tapassingen fan 'e fakuümbuis. Regenerative circuits draaiden de triode yn in stjoerder - it meitsjen fan glêde en konstante sinuswellen, sûnder lawaaiige vonken, by steat om lûd perfekt oer te bringen. Mei in gearhinger en vonken yn 1901 koe Marconi amper in lyts stikje Morsekoade oer de smelle Atlantyske Oseaan stjoere. Yn 1915, mei in fakuümbuis as sawol stjoerder as ûntfanger, koe AT&T de minsklike stim fan Arlington, Firginia nei Honolulu stjoere - twa kear de ôfstân. Tsjin de jierren 1920 kombinearren se telefoanyske op lange ôfstân mei audio-útstjoeringen fan hege kwaliteit om de earste radionetwurken te meitsjen. Sa koe it hiele folk al gau nei deselde stim op de radio harkje, of it no Roosevelt of Hitler is.
Boppedat, de mooglikheid om te meitsjen stjoerders ôfstimd op in krekte en stabile frekwinsje tastien telekommunikaasje yngenieurs te realisearjen fan de lange-holden dream fan frekwinsje multiplexing dy't luts Alexander Bell, Edison en de rest fjirtich jier lyn. Tsjin 1923 hie AT&T in stimline fan tsien kanalen fan New York nei Pittsburgh. De mooglikheid om meardere stimmen oer ien koperdraad te ferstjoeren fermindere de kosten fan lange-ôfstân oproppen radikaal, dy't, troch har hege kosten, altyd allinich betelber west hawwe foar de rykste minsken en bedriuwen. Om te sjen wat fakuümbuizen koene dwaan, stjoerde AT&T har advokaten om ekstra rjochten te keapjen fan de Forest om de rjochten te befeiligjen om Audion te brûken yn alle beskikbere applikaasjes. Yn totaal hawwe se him $390 betelle, wat yn it hjoeddeiske jild lykweardich is oan sa'n $000 miljoen.
Mei sa'n veelzijdigheid, wêrom dominearren fakuümbuizen de earste generaasje kompjûters net sa't se radio's en oare telekommunikaasjeapparatuer dominearren? Fansels koe de triode in digitale skeakel wêze lykas in estafette. Sa fanselssprekkend dat de Forest sels leaude dat hy de estafette makke hie foardat hy it eins makke. En de triode wie folle responsiver dan in tradisjoneel elektromeganysk estafette, om't it it anker net fysyk hoegde te ferpleatsen. In typyske estafette easke in pear millisekonden om te wikseljen, en de feroaring yn flux fan 'e kathode oan' e anode troch de feroaring yn elektryske potinsjeel op it roaster wie hast instantaneous.
Mar lampen hiene in dúdlik neidiel boppe estafettes: har oanstriid, lykas harren foargongers, gloeilampen, útbaarne. It libben fan de oarspronklike Audion de Forest wie sa koart - sa'n 100 oeren - dat der in reservegloeidraad yn de lampe siet, dy't ferbûn wurde moast neidat de earste útbaarnde. Dit wie tige min, mar sels dêrnei koe net ferwachte wurde dat sels de bêste kwaliteitslampen langer duorje as inkele tûzenen oeren. Foar kompjûters mei tûzenen lampen en oeren fan berekkeningen wie dit in serieus probleem.
Relays, oan 'e oare kant, wiene "fantastysk betrouber", neffens George Stibitz. Safolle dat er dat bewearde
As in set fan U-foarmige relais begûn yn it earste jier fan ús tiidrek en wiksele in kontakt ien kear yn de sekonde, se soe noch wurkje hjoed. De earste mislearring yn kontakt koe net earder as tûzen jier letter ferwachte wurde, earne yn it jier 3000.
Boppedat wie der gjin ûnderfining mei grutte elektroanyske circuits te fergelykjen mei de elektromeganyske circuits fan telefoanyngenieurs. Radio's en oare apparatuer kinne 5-10 lampen befetsje, mar net hûnderttûzenen. Nimmen wist oft it mooglik wêze soe om in kompjûter mei 5000 lampen wurkje te litten. Troch relais te kiezen ynstee fan buizen, makken kompjûterûntwerpers in feilige en konservative kar.
Yn it folgjende diel sille wy sjen hoe en wêrom dizze twifels oerwûn binne.
Boarne: www.habr.com