Artikel liyane ing seri:
- Sajarah relay
- Sejarah komputer elektronik
- Sajarah transistor
- riwayat internet
В kita weruh carane generasi pisanan saka komputer digital dibangun ing basis saka generasi pisanan saka ngalih listrik otomatis - relay elektromagnetik. Nanging nalika komputer kasebut digawe, ana saklar digital liyane sing nunggu ing mburi layar. Relay kasebut minangka piranti elektromagnetik (nggunakake listrik kanggo ngoperasikake saklar mekanik), lan saklar digital kelas anyar yaiku elektronik - adhedhasar kawruh anyar babagan elektron sing muncul ing awal abad kaping XNUMX. Ilmu iki nuduhake yen pembawa gaya listrik dudu arus, dudu gelombang, dudu lapangan - nanging partikel padhet.
Piranti sing nglairake jaman elektronik adhedhasar fisika anyar iki dikenal kanthi jeneng tabung vakum. Sajarah penciptaan kalebu rong wong: wong Inggris lan Amerika . Kasunyatane, asal-usul elektronik luwih rumit, kanthi akeh benang sing nyabrang Eropa lan Atlantik, bali menyang eksperimen awal karo kendi Leyden ing pertengahan abad kaping-XNUMX.
Nanging ing framework presentation kita bakal trep kanggo nutupi (pun intended!) Sajarah iki, miwiti karo Thomas Edison. Ing taun 1880-an, Edison nggawe panemuan sing menarik nalika nggarap lampu listrik-penemuan sing nggawe panggung kanggo crita kita. Saka kene teka pangembangan luwih saka tabung vakum, dibutuhake kanggo rong sistem teknologi: wangun anyar olahpesen nirkabel lan jaringan telephone terus berkembang.
Prolog: Edison
Edison umume dianggep minangka penemu bohlam. Iki ndadekake dheweke kakehan lan sithik banget kredit ing wektu sing padha. Kakehan, amarga Edison ora mung siji sing nemokke lampu padhang. Saliyane akeh panemu sing ndhisiki dheweke, sing gaweyane ora tekan aplikasi komersial, kita bisa nyebutake Joseph Swan lan Charles Stern saka Inggris lan Amerika William Sawyer, sing nggawa bolam lampu menyang pasar ing wektu sing padha karo Edison. [Kehormatan penemuan kasebut uga dadi penemu Rusia . Lodygin minangka wong pisanan sing ngira kanggo ngompa hawa metu saka bohlam lampu kaca, lan banjur ngusulake nggawe filamen ora saka batu bara utawa serat charred, nanging saka tungsten refractory / kira-kira. ngartekne]. Kabeh lampu kalebu bohlam kaca sing disegel, ing njero ana filamen resistif. Nalika lampu kasebut disambungake menyang sirkuit, panas sing ditimbulake dening resistensi filamen menyang arus nyebabake sumunar. Udhara dipompa metu saka flask kanggo nyegah filamen saka geni. Lampu listrik wis dikenal ing kutha-kutha gedhe kanthi wujud , digunakake kanggo madhangi panggonan umum gedhe. Kabeh panemu iki nggoleki cara kanggo ngurangi jumlah cahya kanthi njupuk partikel padhang saka busur sing kobong, cukup cilik kanggo digunakake ing omah kanggo ngganti lampu gas, lan nggawe sumber cahya luwih aman, luwih resik lan padhang.
Lan apa sing ditindakake Edison - utawa luwih, apa sing digawe laboratorium industri - ora mung nggawe sumber cahya. Padha mbangun kabeh sistem electrical kanggo omah cahya - generator, kabel kanggo ngirim saiki, trafo, etc. Saka kabeh iki, bolam lampu mung komponen sing paling jelas lan katon. Anane jeneng Edison ing perusahaan tenaga listrik ora dadi genuflection prasaja kanggo panemu gedhe, kaya sing kedadeyan karo Bell Telephone. Edison nuduhake awake ora mung dadi penemu, nanging uga arsitek sistem. Laboratorium dheweke terus kerja kanggo nambah macem-macem komponen lampu listrik sanajan sawise sukses awal.
Conto lampu awal Edison
Sajrone riset watara taun 1883, Edison (lan bisa uga salah sawijining karyawane) mutusake kanggo nutupi piring logam ing lampu sing padhang bebarengan karo filamen. Alasan kanggo tumindak iki ora jelas. Mbok menawa iki minangka upaya kanggo ngilangi lampu peteng - ing jero kaca bohlam nglumpukake zat peteng sing misterius sajrone wektu. Insinyur kasebut pancen ngarep-arep yen partikel ireng iki bakal kepincut menyang piring energi. Kanggo kaget, dheweke nemokake yen piring kasebut kalebu ing sirkuit bebarengan karo ujung positif filamen, jumlah arus sing mili liwat filamen kasebut sebanding karo intensitas sinar filamen. Nalika nyambungake piring menyang ujung negatif saka benang, ora ana sing diamati.
Edison mutusaké sing efek iki, mengko disebut efek Edison utawa , bisa digunakake kanggo ngukur utawa malah ngontrol "gaya elektromotif," utawa voltase, ing sistem listrik. Saka pakulinan, dheweke nglamar paten kanggo "indikator listrik" iki, banjur bali menyang tugas sing luwih penting.
Tanpa kabel
Ayo cepet maju 20 taun ngarep, menyang 1904. Ing wektu iki ing Inggris, John Ambrose Fleming nggarap instruksi saka Perusahaan Marconi kanggo nambah panrima gelombang radio.
Penting kanggo ngerti apa radio saiki lan ora ana ing wektu iki, ing babagan instrumen lan praktik. Radio ora malah disebut "radio" nalika iku diarani "nirkabel". Istilah "radio" mung dadi umum ing taun 1910-an. Secara khusus, dheweke ngrujuk menyang telegrafi nirkabel - sistem kanggo ngirim sinyal kanthi bentuk titik lan garis saka pangirim menyang panampa. Aplikasi utama yaiku komunikasi antarane kapal lan layanan pelabuhan, lan ing pangertèn iki, iki minangka kapentingan kanggo panguwasa maritim ing saindhenging donya.
Sawetara penemu ing wektu kasebut, utamane, , eksperimen karo idea saka radiotelephone - ngirim pesen swara liwat udhara ing wangun gelombang terus-terusan. Nanging siaran ing pangertèn modern ora muncul nganti 15 taun sabanjure: transmisi warta, crita, musik lan program liyane kanggo resepsi dening pamirsa sing akeh. Nganti saiki, sifat omnidirectional sinyal radio katon minangka masalah sing kudu ditanggulangi tinimbang fitur sing bisa dimanfaatake.
Peralatan radio sing ana ing wektu iku cocok kanggo nggarap kode Morse lan ora cocog kanggo kabeh liyane. Pemancar nyiptakake gelombang Hertzian kanthi ngirim spark ing celah ing sirkuit. Mulane, sinyal kasebut diiringi crackle statis.
Penerima ngenali sinyal iki liwat coherer: filings logam ing tabung kaca, kalah bebarengan ing pengaruh gelombang radio menyang massa terus-terusan, lan kanthi mangkono ngrampungake sirkuit. Banjur kaca kudu ditabuh supaya serbuk gergaji bakal disintegrate lan panrima bakal siap kanggo sinyal sabanjure - ing wiwitan iki rampung kanthi manual, nanging ora suwe, piranti otomatis muncul kanggo iki.
Ing taun 1905, dheweke wiwit katon , uga dikenal minangka "kumis kucing". Ternyata mung ndemek kristal tartamtu nganggo kabel, contone, silikon, pirit wesi utawa , iku bisa kanggo njupuk sinyal radio metu saka udhara tipis. Penerima sing diasilake murah, kompak lan bisa diakses kabeh wong. Dheweke ngrangsang pangembangan radio amatir, utamane ing kalangan enom. Lonjakan dadakan ing pendhudhukan airtime sing muncul minangka akibat saka iki nyebabake masalah amarga wektu siaran radio dipérang ing kabeh pangguna. Obrolan resik antarane amatir ora sengaja bisa intersect karo rembugan saka armada laut, lan sawetara hooligans malah ngatur kanggo menehi pesen palsu lan ngirim sinyal kanggo bantuan. Negara mesthi kudu campur tangan. Minangka Ambrose Fleming dhewe wrote, tekane saka detektor kristal
langsung mimpin menyang mundhak ing radiotelegraphy ora tanggung jawab amarga antics saka kaetung listrik amatir lan mahasiswa, mbutuhaké intervensi kuwat dening panguwasa nasional lan internasional kanggo supaya iku waras lan aman.
Saka sifat listrik sing ora biasa saka kristal kasebut, saklar digital generasi katelu bakal muncul ing wektu sing tepat, sawise relay lan lampu - saklar sing ndominasi jagad iki. Nanging kabeh duwe wektu. Kita wis njlèntrèhaké pemandangan, saiki ayo bali kabeh manungsa waé menyang aktor sing lagi wae muncul ing sorotan: Ambrose Fleming, Inggris, 1904.
Katup
Ing taun 1904, Fleming dadi profesor teknik elektro ing University College London, lan konsultan kanggo Perusahaan Marconi. Perusahaan kasebut wiwitane nyewa dheweke kanggo menehi keahlian babagan pambangunan pembangkit listrik, nanging banjur melu tugas nambah panrima.
Fleming ing taun 1890
Saben uwong ngerti yen coherer minangka panrima sing ora apik babagan sensitivitas, lan detektor magnetik sing dikembangake ing Macroni ora luwih apik. Kanggo nemokake pengganti, Fleming mutusake kanggo nggawe sirkuit sensitif kanggo ndeteksi gelombang Hertzian. Piranti kasebut, sanajan ora dadi detektor dhewe, bakal migunani kanggo riset ing mangsa ngarep.
Kanggo nindakake iki, dheweke kudu nggawe cara kanggo terus-terusan ngukur arus sing digawe dening gelombang sing mlebu, tinimbang nggunakake coherer diskrit (sing mung ditampilake ing negara - ing endi serbuk gergaji macet bebarengan - utawa negara mati). Nanging piranti sing dikenal kanggo ngukur kekuatan saiki - galvanometers - mbutuhake pancet, yaiku, saiki unidirectional kanggo operasi. Arus bolak-balik sing bungah dening gelombang radio ngganti arah kanthi cepet nganti ora ana pangukuran.
Fleming eling yen dheweke duwe sawetara perkara sing menarik kanggo ngempalaken bledug ing lemari - lampu indikator Edison. Ing taun 1880-an piyambakipun dados konsultan Edison Electric Lighting Company ing London, lan makarya ing masalah blackening lampu. Nalika iku, dheweke nampa sawetara salinan indikator kasebut, bisa uga saka William Preece, kepala insinyur listrik ing Layanan Pos Inggris, sing lagi wae bali saka pameran listrik ing Philadelphia. Nalika iku, kontrol telegraf lan telpon minangka praktik umum ing njaba Amerika Serikat kanggo layanan pos, saengga dadi pusat keahlian listrik.
Banjur, ing taun 1890-an, Fleming piyambak nyinaoni efek Edison nggunakake lampu sing dipikolehi saka Preece. Dheweke nuduhake yen efek kasebut yaiku arus mili ing siji arah: potensial listrik negatif bisa mili saka filamen panas menyang elektroda kadhemen, nanging ora kosok balene. Nanging mung ing taun 1904, nalika ngadhepi tugas ndeteksi gelombang radio, dheweke ngerti yen kasunyatan iki bisa digunakake ing praktik. Indikator Edison bakal ngidini mung siji-cara pulsa AC kanggo nglintasi longkangan antarane filamen lan piring, asil ing aliran pancet lan unidirectional.
Fleming njupuk siji lampu, disambungake ing seri karo galvanometer lan nguripake pemancar spark. Voila - pangilon nguripake lan sinar cahya dipindhah ing skala. Iku bisa. Bisa kanthi akurat ngukur sinyal radio sing mlebu.
Prototipe katup Fleming. Anoda ana ing tengah loop filamen (katoda panas)
Fleming nyebat panemune kasebut minangka "katup" amarga mung ngidini listrik mili menyang siji arah. Ing istilah teknik listrik sing luwih umum, iku minangka rectifier - cara ngowahi arus bolak-balik dadi arus searah. Banjur diarani dioda amarga nduweni rong elektroda - katoda panas (filamen) sing ngetokake listrik, lan anoda (piring) kadhemen sing nampa. Fleming ngenalake sawetara dandan ing desain, nanging sejatine piranti kasebut ora beda karo lampu indikator sing digawe dening Edison. Transisi menyang kualitas anyar kedadeyan minangka akibat saka owah-owahan cara mikir - kita wis kerep ndeleng fenomena iki. Owah-owahan kasebut dumadi ing jagading ide ing sirah Fleming, dudu ing jagad saka njaba.
Katup Fleming dhewe migunani. Iku piranti lapangan paling apik kanggo ngukur sinyal radio, lan detektor apik ing dhewe. Nanging dheweke ora goyangake jagad. Wutah mbledhos elektronik wiwit mung sawise Lee de Forest nambah elektroda katelu lan nguripake tutup menyang relay.
Ngrungokake
Lee de Forest duwe pendidikan sing ora biasa kanggo siswa Yale. Bapake, Pendeta Henry de Forest, minangka veteran Perang Sipil saka New York lan pandhita. , lan teguh pitados bilih minangka pandhita kedah nyebaraken cahya gaib kawruh lan kaadilan. Nuruti tugas, dheweke nampa undangan dadi presiden Talladega College ing Alabama. College iki diadegaké sawise Perang Sipil dening American Missionary Association, adhedhasar ing New York. Iki dimaksudaké kanggo ngajari lan mentor warga kulit ireng lokal. Ing kana Lee ngrasakake awake ing antarane watu lan papan sing atos - wong kulit ireng lokal ngremehake dheweke amarga naif lan pengecut, lan wong kulit putih lokal - amarga dadi .
Nanging, nalika isih enom, de Forest ngembangake rasa percaya diri sing kuat. Dheweke nemokake karep kanggo mekanika lan penemuan - model skala lokomotif dheweke dadi keajaiban lokal. Nalika isih enom, nalika sinau ing Talladega, dheweke mutusake kanggo nyawisake urip kanggo penemuan. Banjur, nalika isih enom lan manggon ing kutha New Haven, putrane pandhita mbuwang kapercayan agama sing pungkasan. Padha mboko sithik lunga amarga kenalan karo Darwinisme, lan banjur padha ditiup kaya angin sawise seda sadurunge ramane. Nanging rasa nasibe ora ninggalake de Forest - dheweke nganggep awake dhewe minangka genius lan ngupayakake dadi Nikola Tesla kaloro, penyihir sing sugih, misuwur lan misterius ing jaman listrik. Kanca-kanca sakelas Yale nganggep dheweke minangka kantong angin sing sombong. Dheweke bisa uga dadi wong sing paling ora populer ing sejarah kita.
de Forest, c.1900
Sawise lulus saka Universitas Yale ing taun 1899, de Forest milih nguwasani seni transmisi sinyal nirkabel sing berkembang minangka dalan kanggo kasugihan lan ketenaran. Ing dekade sabanjure, dheweke nyerbu dalan iki kanthi tekad lan kapercayan sing gedhe, lan tanpa ragu-ragu. Iku kabeh diwiwiti kanthi kolaborasi de Forest lan partner Ed Smythe ing Chicago. Smythe njaga perusahaane kanthi pembayaran biasa, lan bebarengan ngembangake detektor gelombang radio dhewe, sing dumadi saka rong piring logam sing disambungake karo lem sing diarani Forest "tempel" [goo]. Nanging de Forest ora bisa ngenteni suwene ganjaran kanggo genius. Dheweke nyingkirake Smythe lan gabung karo pemodal New York sing teduh jenenge Abraham White [ironis diganti jeneng saka sing diwenehi kanggo wong nalika lair, Schwartz, kanggo ndhelikake urusane peteng. Putih/Putih – (Inggris) putih, Schwarz/Schwarz – (Jerman) ireng / kira-kira. ngartekne], mbukak De Forest Wireless Telegraph Company.
Kegiatan perusahaan kasebut dhewe penting banget kanggo para pahlawan kita. Putih njupuk kauntungan saka bodho wong kanggo baris kanthong. Dheweke swindled mayuta-yuta saka investor berjuang kanggo tetep karo boom radio samesthine. Lan de Forest, thanks kanggo aliran KALUBÈRAN dana saka iki "nyedhot," musataken ing mbuktekaken genius liwat pangembangan sistem Amérika anyar kanggo transmisi informasi nirkabel (ing kontras kanggo Eropah dikembangaké dening Marconi lan liyane).
Sayange kanggo sistem Amerika, detektor de Forest ora bisa digunakake kanthi apik. Dheweke ngrampungake masalah iki kanggo sawetara wektu kanthi nyilih desain paten Reginald Fessenden kanggo detektor sing diarani "baretter cair" - rong kabel platinum sing dicelupake ing adus asam sulfat. Fessenden ngajokake tuntutan hukum babagan pelanggaran paten - lan dheweke mesthi bakal menangake tuntutan kasebut. De Forest ora bisa ngaso nganti dheweke teka karo detektor anyar sing mung duweke. Ing musim gugur taun 1906, dheweke ngumumake nggawe detektor kasebut. Ing rong rapat kapisah ing American Institute of Electrical Engineering, de Forest nerangake detektor nirkabel anyar, sing diarani Audion. Nanging asal-usule sing sejatine diragukan.
Kanggo sawetara wektu, upaya de Forest kanggo mbangun detektor anyar ngubengi arus liwat geni , kang, ing mratelakake panemume, bisa dadi konduktor asimetris. Ide kasebut, ketoke, ora dinobatake kanthi sukses. Ing sawetara titik ing taun 1905, dheweke sinau babagan katup Fleming. De Forest entuk menyang sirah sing tutup iki lan piranti adhedhasar burner dhasar ora beda - yen sampeyan ngganti thread panas karo geni, lan ditutupi karo bohlam kaca kanggo confine gas, sampeyan bakal njaluk tutup padha. Dheweke ngembangake seri paten sing ngetutake sejarah penemuan katup pra-Fleming nggunakake detektor nyala gas. Dheweke pancen pengin menehi prioritas ing penemuan kasebut, ngliwati paten Fleming, amarga karya karo pembakar Bunsen sadurunge karya Fleming (wis wiwit taun 1900).
Ora bisa dingerteni manawa iki ngapusi awake dhewe utawa penipuan, nanging asile yaiku paten de Forest Agustus 1906 kanggo "wadah kaca kosong sing ngemot rong elektroda sing kapisah, ing antarane ana medium gas sing, nalika cukup panas, dadi konduktor lan mbentuk unsur sensing." Peralatan lan operasi piranti kasebut amarga Fleming, lan panjelasan babagan operasi kasebut amarga De Forest. De Forest pungkasanipun kalah paten regejegan, sanajan njupuk sepuluh taun.
Sing maca semangat bisa uga wis kepingin weruh kenapa kita mbuwang wektu akeh kanggo wong iki sing jenius sing nyatakake awake dhewe nganggep ide wong liya dadi duweke dhewe? Alesane ana ing transformasi sing ditindakake Audion ing sawetara wulan pungkasan taun 1906.
Nalika iku, de Forest ora duwe gaweyan. White lan kanca-kancane nyingkiri tanggung jawab babagan tuntutan hukum Fessenden kanthi nggawe perusahaan anyar, United Wireless, lan ngutangi aset American De Forest kanthi rega $1. De Forest diusir kanthi ganti rugi $ 1000 lan sawetara paten sing ora ana guna ing tangane, kalebu paten kanggo Audion. Biasane karo gaya urip sing mewah, dheweke nemoni masalah finansial sing serius lan ngupayakake supaya Audion dadi sukses gedhe.
Kanggo mangerteni apa sing kedadeyan sabanjure, penting kanggo ngerti yen de Forest percaya yen dheweke nemokake relay - beda karo penyearah Fleming. Dheweke nggawe Audion kanthi nyambungake baterei menyang piring tutup kadhemen, lan percaya yen sinyal ing sirkuit antena (disambungake menyang filamen panas) modulasi arus sing luwih dhuwur ing sirkuit baterei. Dheweke salah: iki dudu loro sirkuit, baterei mung ngalih sinyal saka antena, tinimbang nggedhekake.
Nanging kesalahan iki dadi kritis, awit iku mimpin de Forest kanggo nyobi karo elektroda katelu ing flask, kang mestine kanggo luwih medhot loro sirkuit iki "relay". Ing wiwitan, dheweke nambahake elektroda kadhemen kapindho ing jejere sing pisanan, nanging banjur, bisa uga dipengaruhi dening mekanisme kontrol sing digunakake dening fisikawan kanggo ngarahake sinar ing piranti sinar katoda, dheweke mindhah elektroda menyang posisi antarane filamen lan piring utama. Dheweke mutusake yen posisi iki bisa ngganggu aliran listrik, lan ngganti bentuk elektroda katelu saka piring dadi kawat wavy sing meh padha karo rasp - lan diarani "grid".
1908 Audion triode. Utas (putus) ing sisih kiwa yaiku katoda, kawat bergelombang yaiku bolong, piring logam sing dibunderake yaiku anoda. Isih ana benang kaya bolam lampu biasa.
Lan iku pancene relay. Arus lemah (kayata sing diasilake dening antena radio) sing ditrapake ing kothak bisa ngontrol arus sing luwih kuat ing antarane filamen lan piring, ngusir partikel sing diisi daya sing nyoba ngliwati. Detektor iki luwih apik tinimbang katup amarga ora mung dibenerake, nanging uga nggedhekake sinyal radio. Lan, kaya katup (lan ora kaya coherer), bisa ngasilake sinyal sing tetep, sing bisa nggawe ora mung radiotelegraf, nanging uga radiotelephone (lan mengko - transmisi swara lan musik).
Ing laku iku ora bisa utamané uga. De Forest audios padha finicky, burned metu cepet, kurang konsistensi ing produksi, lan padha ora efektif minangka amplifier. Supaya Audion tartamtu bisa digunakake kanthi bener, sampeyan kudu nyetel paramèter listrik sirkuit kasebut.
Nanging, de Forest percaya marang panemune. Dheweke nggawe perusahaan anyar kanggo ngiklanake, De Forest Radio Telephone Company, nanging dodolan kurang. Sukses paling gedhe yaiku adol peralatan menyang armada kanggo telephony intra-armada sajrone ngubengi jagad "". Nanging, komandan armada, ora duwe wektu kanggo njaluk pemancar lan panrima de Forest bisa kerja lan nglatih kru ing panggunaane, dhawuh supaya dikempalken lan ditinggal ing panyimpenan. Kajaba iku, perusahaan anyar De Forest, dipimpin dening pengikut Abraham White, ora luwih prayoga tinimbang sadurunge. Kanggo nambah kacilakan, dheweke ora suwe dheweke dituduh penipuan.
Sajrone limang taun, Audion ora entuk apa-apa. Sepisan maneh, telpon bakal dadi peran penting ing pangembangan relay digital, wektu iki nylametake teknologi sing njanjeni nanging durung diuji sing ana ing ambang lalen.
Lan maneh telpon
Jaringan komunikasi jarak jauh yaiku sistem saraf pusat AT&T. Iku disambungake bebarengan akeh perusahaan lokal lan menehi kauntungan competitive utama minangka paten Bell kang kadaluwarsa. Kanthi gabung ing jaringan AT&T, pelanggan anyar bisa, ing teori, tekan kabeh pelanggan liyane ewonan mil adoh-sanajan ing kasunyatan, telpon jarak adoh arang digawe. Jaringan kasebut uga dadi basis material kanggo ideologi umum perusahaan "Salah Kabijakan, Siji Sistem, Layanan Siji-Stop."
Nanging kanthi wiwitan dekade kapindho abad kaping rong puloh, jaringan iki tekan maksimal fisik. Sing luwih dawa kabel telpon digawe dowo, ing weakened lan rame sinyal liwat iku, lan minangka asil, wicara dadi meh ora krungu. Amarga iki, sejatine ana rong jaringan AT&T ing AS, dipisahake dening punggungan kontinental.
Kanggo jaringan wétan, New York minangka peg, lan repeater mekanik lan - tether sing nemtokake jarak swara manungsa bisa lelungan. Nanging teknologi kasebut ora omnipotent. Koil ngganti sifat listrik saka sirkuit telpon, nyuda atenuasi frekuensi swara - nanging mung bisa nyuda, ora ngilangi. Repeater mekanik (mung speaker telpon sing disambungake menyang mikropon sing nggedhekake) nambahake swara saben baleni. Ing 1911 baris saka New York kanggo Denver njupuk sabuk iki kanggo dawa maksimum sawijining. Ora ana omongan babagan ngluwihi jaringan ing kabeh bawana. Nanging, ing taun 1909, John Carty, kepala insinyur AT&T, kanthi umum janji bakal nindakake iki. Dheweke janji bakal nindakake iki ing limang taun - nalika dheweke miwiti ing San Francisco taun 1915.
Wong pisanan sing nggawe prasetya kasebut kanthi bantuan amplifier telpon anyar dudu wong Amerika, nanging pewaris kulawarga Wina sing sugih kanthi kapentingan ing ilmu pengetahuan. Dadi enom Kanthi bantuan saka wong tuwane, dheweke tuku perusahaan manufaktur telpon lan miwiti nggawe amplifier telpon. Ing taun 1906, dheweke wis nggawe relay adhedhasar tabung sinar katoda, sing nalika iku akeh digunakake ing eksperimen fisika (lan banjur dadi basis kanggo teknologi layar video sing ndominasi abad kaping XNUMX). Sinyal mlebu sing ringkih ngontrol elektromagnet sing mbengkongake sinar, ngowahi arus sing luwih kuat ing sirkuit utama.
Ing taun 1910, von Lieben lan kanca-kancane, Eugene Reise lan Sigmund Strauss, sinau babagan Audione de Forest lan ngganti magnet ing tabung kanthi kothak sing ngontrol sinar katoda - desain iki paling efisien lan luwih unggul tinimbang apa wae sing digawe ing Amerika Serikat. Negara ing wektu iku. Jaringan telpon Jerman enggal nganggo amplifier von Lieben. Ing taun 1914, thanks kanggo dheweke, komandan Tentara Prusia Wétan digawe telpon gemeter menyang markas Jerman, dumunung 1000 kilometer ing Koblenz. Iki meksa kepala staf ngirim jenderal Hindenberg lan Ludendorff ing sisih wétan, kanggo kamulyan sing langgeng lan akibate. Amplifier sing padha banjur nyambungake markas Jerman karo tentara lapangan ing sisih kidul lan wétan nganti Macedonia lan Rumania.
Salinan relay sinar katoda von Lieben sing luwih apik. Katoda ana ing sisih ngisor, anoda minangka kumparan ing sisih ndhuwur, lan kothak minangka foil logam bunder ing tengah.
Nanging, alangan basa lan geografis, uga perang, temenan rancangan iki ora tekan Amerika Serikat, lan acara liyane rauh overtakes.
Sauntara kuwi, de Forest ninggalake Perusahaan Radio Telephone sing gagal ing 1911 lan mlayu menyang California. Ing kana dheweke entuk kerja ing Federal Telegraph Company ing Palo Alto, didegake dening lulusan Stanford . Nominal, de Forest bakal nggarap amplifier sing bakal nambah volume output radio federal. Nyatane, dheweke, Herbert van Ettan (insinyur telpon sing berpengalaman) lan Charles Logwood (desainer receiver) nggawe amplifier telpon supaya wong telu bisa menang hadiah saka AT&T, sing dikabarake $ 1 yuta.
Kanggo nindakake iki, de Forest njupuk Audion saka mezzanine, lan ing taun 1912 dheweke lan kanca-kancane wis duwe piranti sing siap kanggo demonstrasi ing perusahaan telpon. Iki kalebu sawetara Audion sing disambungake kanthi seri, nggawe amplifikasi ing sawetara tahapan, lan sawetara komponen tambahan. Piranti kasebut pancen bisa digunakake-bisa ngedongkrak sinyal sing cukup kanggo sampeyan krungu saputangan tiba utawa jam saku. Nanging mung ing arus lan voltase banget kurang kanggo migunani ing telephony. Nalika arus mundhak, Audion wiwit ngetokake cemlorot biru, lan sinyal kasebut dadi swara. Nanging industri telpon cukup kasengsem kanggo njupuk piranti kasebut menyang insinyur lan ndeleng apa sing bisa ditindakake. Kedaden sing siji saka wong-wong mau, fisikawan enom Harold Arnold, ngerti persis carane ndandani amplifier saka Federal Telegraph.
Iku wektu kanggo ngrembug carane katup lan Audion makarya. Wawasan utama sing dibutuhake kanggo nerangake karyane muncul saka Laboratorium Cavendish ing Cambridge, sawijining think tank kanggo fisika elektron anyar. Ing taun 1899 ing kana, J. J. Thomson nuduhake ing eksperimen karo tabung sinar katoda yen partikel kanthi massa, sing banjur dikenal minangka elektron, nggawa arus saka katoda menyang anoda. Ing sawetara taun sabanjure, Owen Richardson, kolega Thomson, ngembangake proposal iki dadi téori matématika babagan emisi termionik.
Ambrose Fleming, insinyur sing makarya numpak sepur cendhak saka Cambridge, kenal karo karya kasebut. Iku cetha kanggo wong sing katup makarya amarga emisi thermionic elektron saka filament digawe panas, nyebrang longkangan vakum kanggo anode kadhemen. Nanging vakum ing lampu indikator ora jero - iki ora perlu kanggo bohlam lampu biasa. Iku cukup kanggo mompa metu oksigen cukup kanggo nyegah thread saka keno geni. Fleming nyadari yen katup kasebut bisa digunakake kanthi apik, mula kudu dikosongake kanthi lengkap supaya gas sing isih ana ora ngganggu aliran elektron.
De Forest ora ngerti iki. Wiwit dheweke teka ing tutup lan Audion liwat nyobi karo burner Bunsen, kapercayan ana ngelawan - sing gas ionized panas iku adi digunakake piranti, lan sing aman lengkap bakal mimpin kanggo mandhek saka operasi. Iki sebabe Audion dadi ora stabil lan ora marem minangka panrima radio, lan kenapa mancarake cahya biru.
Arnold ing AT&T ana ing posisi sing cocog kanggo mbenerake kesalahane de Forest. Dhèwèké ahli fisika sing wis sinau ing Robert Millikan ing Universitas Chicago lan direkrut khusus kanggo aplikasi kawruh fisika elektronik anyar kanggo masalah mbangun jaringan telephone pesisir-kanggo-pesisir. Dheweke ngerti yen tabung Audion bakal paling apik ing vakum sing meh sampurna, dheweke ngerti yen pompa paling anyar bisa entuk vakum kasebut, dheweke ngerti manawa jinis filamen sing dilapisi oksida anyar, bebarengan karo piring lan kothak sing luwih gedhe, uga bisa. nambah aliran elektron. Ing cendhak, dheweke ngowahi Audion dadi tabung vakum, buruh ajaib ing jaman elektronik.
AT&T duwe amplifier kuat sing dibutuhake kanggo mbangun garis transcontinental - mung ora duwe hak kanggo nggunakake. Perwakilan saka perusahaan tindak tanduk incredulously sak rembugan karo de Forest, nanging miwiti obrolan kapisah liwat pengacara pihak katelu, sing ngatur kanggo tuku hak nggunakake Audion minangka amplifier telpon kanggo $ 50 (bab $ 000 yuta ing 1,25 dollar). Jalur New York–San Francisco dibukak ing wektu sing tepat, nanging luwih minangka kamenangan babagan keahlian teknis lan pariwara perusahaan tinimbang minangka sarana komunikasi. Biaya telpon banget astronomi sing meh ora ana sing bisa nggunakake.
jaman elektronik
Tabung vakum sing nyata wis dadi akar saka komponen elektronik sing anyar. Kaya relay, tabung vakum terus-terusan nggedhekake aplikasi amarga para insinyur nemokake cara anyar kanggo ngatur desain kanggo ngatasi masalah tartamtu. Wuwuhan suku "-od" ora mungkasi karo dioda lan trioda. Iku terus karo , sing nambah kothak tambahan sing ndhukung amplifikasi karo wutah saka unsur ing sirkuit. Sabanjure muncul , , lan malah . Thyratron kapenuhan uap merkuri katon, mencorong karo cahya biru sing ora nyenengake. Lampu miniatur ukurane jempol cilik utawa malah acorn. Lampu katoda ora langsung sing hum saka sumber AC ora ngganggu sinyal kasebut. Saga saka Vacuum Tube, sing nyritakake pertumbuhan industri tabung nganti 1930, nyathet luwih saka 1000 model sing beda-beda miturut indeks - sanajan akeh salinan ilegal saka merek sing ora bisa dipercaya: Ultron, Perfectron, Supertron, Voltron, lan liya-liyane.
Luwih penting tinimbang macem-macem formulir yaiku macem-macem aplikasi tabung vakum. Sirkuit regeneratif ngowahi triode dadi pemancar - nggawe gelombang sinus sing lancar lan konstan, tanpa sparks rame, bisa ngirim swara kanthi sampurna. Kanthi coherer lan sparks ing 1901, Marconi meh ora bisa ngirim Piece cilik saka kode Morse tengen Atlantik sempit. Ing taun 1915, nggunakake tabung vakum minangka pemancar lan panrima, AT&T bisa ngirim swara manungsa saka Arlington, Virginia menyang Honolulu-kadohan kaping pindho. Ing taun 1920-an, padha nggabungake telephony jarak adoh karo siaran audio kualitas dhuwur kanggo nggawe jaringan radio pisanan. Mangkono, ora suwe kabeh bangsa bisa ngrungokake swara sing padha ing radio, yaiku Roosevelt utawa Hitler.
Kajaba iku, kemampuan kanggo nggawe pemancar sing disetel kanggo frekuensi sing tepat lan stabil ngidini para insinyur telekomunikasi mujudake impen sing wis suwe babagan frekuensi multiplexing sing narik kawigaten Alexander Bell, Edison lan liyane patang puluh taun kepungkur. Ing taun 1923, AT&T duwe saluran swara sepuluh saluran saka New York menyang Pittsburgh. Kemampuan kanggo ngirim macem-macem swara liwat kabel tembaga siji radikal malih nyuda biaya telpon long-distance, kang, amarga biaya dhuwur, mesthi terjangkau mung kanggo wong sugih lan bisnis. Ningali apa sing bisa ditindakake tabung vakum, AT&T ngirim pengacara kanggo tuku hak tambahan saka de Forest kanggo ngamanake hak nggunakake Audion ing kabeh aplikasi sing kasedhiya. Secara total, dheweke mbayar $ 390, sing saiki padha karo $ 000 yuta.
Kanthi fleksibilitas kasebut, kenapa tabung vakum ora nguwasani komputer generasi pisanan kaya sing didominasi radio lan peralatan telekomunikasi liyane? Temenan, triode bisa dadi saklar digital kaya relay. Dadi jelas yen de Forest malah percaya yen dheweke wis nggawe relay sadurunge dheweke nggawe. Lan triode luwih responsif tinimbang relay elektromekanis tradisional amarga ora kudu mindhah armature kanthi fisik. Relay khas mbutuhake sawetara milliseconds kanggo ngalih, lan owah-owahan ing fluks saka katoda menyang anoda amarga owah-owahan potensial listrik ing kothak meh cepet.
Nanging lampu duwe kerugian sing beda tinimbang relay: cenderung, kaya sing sadurunge, bolam lampu, bisa diobong. Urip Audion de Forest asli cendhak banget - kira-kira 100 jam - sing ngemot filamen cadangan ing lampu, sing kudu disambungake sawise sing pisanan mati. Iki ala banget, nanging sanajan sawise iku, malah lampu kualitas paling apik ora bisa samesthine kanggo luwih saka sawetara ewu jam. Kanggo komputer kanthi ewonan lampu lan petungan jam, iki minangka masalah serius.
Relay, ing tangan liyane, padha "fantastically dipercaya," miturut George Stibitz. Dadine dheweke ngaku
Yen pesawat relay U-shaped diwiwiti ing taun pisanan jaman kita lan ngalih kontak sapisan saben detik, padha isih bisa digunakake dina. Gagal pisanan ing kontak bisa diarepake ora luwih awal saka sewu taun sabanjure, ing endi wae ing taun 3000.
Kajaba iku, ora ana pengalaman karo sirkuit elektronik gedhe sing bisa dibandhingake karo sirkuit elektromekanik insinyur telpon. Radio lan peralatan liyane bisa ngemot 5-10 lampu, nanging ora atusan ewu. Ora ana sing ngerti manawa bisa nggawe komputer kanthi 5000 lampu. Kanthi milih relay tinimbang tabung, desainer komputer nggawe pilihan sing aman lan konservatif.
Ing bagean sabanjure kita bakal weruh carane lan ngapa keraguan kasebut diatasi.
Source: www.habr.com