Artikli oħra fis-sensiela:
- Storja tar-relay
- Storja tal-kompjuters elettroniċi
- Storja tat-transistor
- Storja tal-Internet
В rajna kif l-ewwel ġenerazzjoni ta 'kompjuters diġitali nbniet fuq il-bażi tal-ewwel ġenerazzjoni ta' swiċċijiet elettriċi awtomatiċi - relays elettromanjetiċi. Iżda sa meta nħolqu dawn il-kompjuters, kien hemm swiċċ diġitali ieħor jistenna wara l-kwinti. Ir-relay kien apparat elettromanjetiku (bl-użu tal-elettriku biex iħaddem swiċċ mekkaniku), u l-klassi l-ġdida ta 'swiċċijiet diġitali kienet elettronika - ibbażata fuq għarfien ġdid dwar l-elettron li ħareġ fil-bidu tas-seklu XNUMX. Din ix-xjenza indikat li t-trasportatur tal-forza elettrika ma kienx kurrent, mhux mewġa, mhux qasam - iżda partiċella solida.
L-apparat li welldet l-era tal-elettronika bbażata fuq din il-fiżika ġdida sar magħruf bħala t-tubu vakwu. L-istorja tal-ħolqien tagħha tinvolvi żewġ persuni: Ingliż u Amerikana . Fir-realtà, l-oriġini tal-elettronika huma aktar kumplessi, b'ħafna ħjut jaqsmu l-Ewropa u l-Atlantiku, li jiġġebbed lura għall-esperimenti bikrija bil-vażetti Leyden f'nofs is-seklu XNUMX.
Iżda fil-qafas tal-preżentazzjoni tagħna jkun konvenjenti li nkopru (pun maħsub!) din l-istorja, ibda minn Thomas Edison. Fl-1880s, Edison għamel skoperta interessanti waqt li kien qed jaħdem fuq id-dawl elettriku—skoperta li twaqqaf l-istadju għall-istorja tagħna. Minn hawn ġie l-iżvilupp ulterjuri ta 'tubi vakwu, meħtieġa għal żewġ sistemi teknoloġiċi: forma ġdida ta' messaġġi mingħajr fili u n-netwerks tat-telefon li dejjem qed jespandu.
Prologu: Edison
Edison ġeneralment jitqies bħala l-inventur tal-bozza tad-dawl. Dan jagħmel lilu wisq u ftit wisq kreditu fl-istess ħin. Wisq, għax Edison ma kienx l-uniku wieħed li vvinta l-lampa luminuża. Minbarra l-folla ta’ inventuri li qablu, li l-kreazzjonijiet tagħhom ma laħqux applikazzjoni kummerċjali, nistgħu nsemmu lil Joseph Swan u Charles Stern mill-Gran Brittanja u lill-Amerikan William Sawyer, li ġabu l-bozoz fis-suq fl-istess ħin ma’ Edison. [L-unur tal-invenzjoni jappartjeni wkoll lill-inventur Russu . Lodygin kien l-ewwel li guessed li tippompja l-arja minn bozza tal-lampa tal-ħġieġ, u mbagħad issuġġerixxa li tagħmel il-filament mhux mill-faħam jew fibri charred, iżda minn tungstenu refrattorju / approx. traduzzjoni]. Il-lampi kollha kienu jikkonsistu minn bozza tal-ħġieġ issiġillat, li ġewwa fiha kien hemm filament reżistenti. Meta l-lampa kienet imqabbda maċ-ċirkwit, is-sħana ġġenerata mir-reżistenza tal-filament għall-kurrent ikkawżat li tiddi. L-arja ġiet ippumpjata 'l barra mill-garafina biex tevita li l-filament jieħu n-nar. Id-dawl elettriku kien diġà magħruf fi bliet kbar fil-forma , użati biex idawwal postijiet pubbliċi kbar. Dawn l-inventuri kollha kienu qed ifittxu mod biex inaqqsu l-ammont ta 'dawl billi jieħdu partiċelli qawwi minn ark ta' ħruq, żgħir biżżejjed biex jintuża fid-djar biex jissostitwixxi l-lampi tal-gass, u jagħmel is-sors tad-dawl aktar sigur, aktar nadif u isbaħ.
U dak li verament għamel Edison - jew aħjar, dak li ħoloq il-laboratorju industrijali tiegħu - ma kienx biss joħloq sors tad-dawl. Bnew sistema elettrika sħiħa għad-djar tad-dawl - ġeneraturi, wajers għat-trażmissjoni tal-kurrent, transformers, eċċ. Minn dan kollu, il-bozza tad-dawl kienet biss l-aktar komponent ovvju u viżibbli. Il-preżenza tal-isem ta 'Edison fil-kumpaniji tal-enerġija elettrika tiegħu ma kinitx sempliċi ġenuflezzjoni għall-inventur kbir, kif kien il-każ ma' Bell Telephone. Edison wera lilu nnifsu mhux biss bħala inventur, iżda wkoll perit tas-sistemi. Il-laboratorju tiegħu kompla jaħdem biex itejjeb diversi komponenti tad-dawl elettriku anke wara s-suċċess bikri tagħhom.
Eżempju tal-lampi bikrija ta 'Edison
Matul ir-riċerka madwar l-1883, Edison (u possibbilment wieħed mill-impjegati tiegħu) iddeċieda li jagħlaq pjanċa tal-metall ġewwa lampa luminuża flimkien ma 'filament. Ir-raġunijiet għal din l-azzjoni mhumiex ċari. Forsi dan kien tentattiv biex jiġi eliminat id-dlam tal-lampa - in-naħa ta 'ġewwa tal-ħġieġ tal-bozza akkumula sustanza skura misterjuża maż-żmien. L-inġinier apparentement ttama li dawn il-partiċelli suwed jiġu attirati lejn il-pjanċa enerġizzata. Għal sorpriża tiegħu, skopra li meta l-pjanċa kienet inkluża fiċ-ċirkwit flimkien mat-tarf pożittiv tal-filament, l-ammont ta 'kurrent li jgħaddi mill-filament kien direttament proporzjonali għall-intensità tad-dawl tal-filament. Meta tqabbad il-pjanċa mat-tarf negattiv tal-ħajta, xejn bħal dan ma ġie osservat.
Edison iddeċieda li dan l-effett, aktar tard imsejjaħ l-effett Edison jew , jista 'jintuża biex ikejjel jew saħansitra jikkontrolla l-"forza elettromottiva," jew il-vultaġġ, f'sistema elettrika. B'drawwa, applika għal privattiva għal dan l-"indikatur elettriku", u mbagħad irritorna għal kompiti aktar importanti.
Mingħajr wajers
Ejja nimxu 'l quddiem 20 sena fil-futur, sal-1904. F'dan iż-żmien fl-Ingilterra, John Ambrose Fleming kien qed jaħdem fuq struzzjonijiet mill-Kumpanija Marconi biex itejjeb riċevitur tal-mewġ tar-radju.
Importanti li nifhmu x’kien u x’ma kienx ir-radju f’dan iż-żmien, kemm f’termini ta’ strument kif ukoll ta’ prattika. Dakinhar, ir-radju lanqas kien jissejjaħ "radju", kien jissejjaħ "bla fili". It-terminu "radju" sar prevalenti biss fl-1910. Speċifikament, kien qed jirreferi għat-telegrafija mingħajr fili – sistema għat-trażmissjoni ta’ sinjali fil-forma ta’ tikek u singijiet minn min jibgħat għar-riċevitur. L-applikazzjoni ewlenija tagħha kienet il-komunikazzjoni bejn il-vapuri u s-servizzi tal-port, u f’dan is-sens kienet ta’ interess għall-awtoritajiet marittimi madwar id-dinja.
Xi inventuri ta’ dak iż-żmien, b’mod partikolari, , esperimentaw bl-idea ta 'radjutelefon - li jittrasmetti messaġġi bil-vuċi fuq l-arja fil-forma ta' mewġa kontinwa. Imma x-xandir fis-sens modern ma ħareġ biss 15-il sena wara: it-trażmissjoni ta’ aħbarijiet, stejjer, mużika u programmi oħra għar-riċeviment minn udjenza wiesgħa. Sa dak iż-żmien, in-natura omnidirezzjonali tas-sinjali tar-radju kienet meqjusa bħala problema li għandha tiġi solvuta aktar milli karatteristika li tista 'tiġi sfruttata.
It-tagħmir tar-radju li kien jeżisti dak iż-żmien kien adattat tajjeb biex jaħdem bil-kodiċi Morse u mhux adattat għal kull ħaġa oħra. It-trasmettituri ħolqu mewġ Hertzian billi bagħtu spark fuq vojt fiċ-ċirkwit. Għalhekk, is-sinjal kien akkumpanjat minn crackle ta 'statika.
Ir-riċevituri għarfu dan is-sinjal permezz ta 'coherer: fajls tal-metall f'tubu tal-ħġieġ, knocked flimkien taħt l-influwenza tal-mewġ tar-radju f'massa kontinwa, u b'hekk tlesti ċ-ċirkwit. Imbagħad il-ħġieġ kellu jiġi sfruttat sabiex is-serratura jiddiżintegra u r-riċevitur ikun lest għas-sinjal li jmiss - għall-ewwel dan sar manwalment, iżda malajr dehru apparati awtomatiċi għal dan.
Fl-1905 għadhom kemm bdew jidhru , magħrufa wkoll bħala "whisker tal-qtates". Irriżulta li sempliċement billi tmiss ċertu kristall b'wajer, pereżempju, silikon, pirite tal-ħadid jew , kien possibbli li jinqabad sinjal tar-radju mill-arja. Ir-riċevituri li rriżultaw kienu irħas, kompatti u aċċessibbli għal kulħadd. Stimolaw l-iżvilupp tar-radju tad-dilettanti, speċjalment fost iż-żgħażagħ. Iż-żieda f'daqqa fl-okkupanza tal-airtime li nħolqot b'riżultat ta' dan wasslet għal problemi minħabba l-fatt li l-airtime tar-radju kien maqsum bejn l-utenti kollha. Konversazzjonijiet innoċenti bejn dilettanti jistgħu aċċidentalment jaqsmu man-negozjati tal-flotta tal-baħar, u xi hooligans saħansitra rnexxielhom jagħtu ordnijiet foloz u jibagħtu sinjali għall-għajnuna. L-istat inevitabbilment kellu jintervjeni. Kif kiteb Ambrose Fleming innifsu, il-miġja tal-crystal detectors
immedjatament wassal għal żieda fir-radjotelegrafija irresponsabbli minħabba l-antiki ta’ għadd ta’ elettriċisti u studenti dilettanti, li kien jeħtieġ intervent qawwi mill-awtoritajiet nazzjonali u internazzjonali biex iżommu l-affarijiet sani u sikuri.
Mill-proprjetajiet elettriċi mhux tas-soltu ta 'dawn il-kristalli, it-tielet ġenerazzjoni ta' swiċċijiet diġitali se joħorġu fiż-żmien dovut, wara relays u lampi - is-swiċċijiet li jiddominaw id-dinja tagħna. Imma kollox għandu l-ħin tiegħu. Iddeskrivejna x-xena, issa ejja nerġgħu lura kull attenzjoni lill-attur li għadu kif deher fil-attenzjoni: Ambrose Fleming, l-Ingilterra, 1904.
Valv
Fl-1904, Fleming kien professur tal-inġinerija elettrika fl-University College London, u konsulent għall-Kumpanija Marconi. Il-kumpanija inizjalment qabdet biex jipprovdi għarfien espert fuq il-kostruzzjoni tal-impjant tal-enerġija, iżda mbagħad sar involut fil-kompitu li jtejjeb ir-riċevitur.
Fleming fl-1890
Kulħadd kien jaf li l-koherer kien riċevitur fqir f'termini ta 'sensittività, u d-ditekter manjetiku żviluppat f'Macroni ma kienx partikolarment aħjar. Biex issib sostitut, Fleming l-ewwel iddeċieda li jibni ċirkwit sensittiv biex jiskopri mewġ Hertzian. Apparat bħal dan, anki mingħajr ma jsir ditekter fih innifsu, ikun utli fir-riċerka futura.
Biex jagħmel dan, kellu bżonn joħroġ b'mod li jkejjel kontinwament il-kurrent maħluq mill-mewġ li jkun dieħel, minflok juża koerer diskret (li wera biss fuq stati - fejn is-serratura mwaħħla flimkien - jew off state). Iżda l-apparati magħrufa għall-kejl tas-saħħa tal-kurrent - galvanometri - meħtieġa kostanti, jiġifieri, kurrent unidirezzjonali għall-operazzjoni. Il-kurrent alternanti eċċitati mill-mewġ tar-radju biddel id-direzzjoni tant malajr li l-ebda kejl ma kien ikun possibbli.
Fleming ftakar li kellu diversi affarijiet interessanti jiġbru t-trab fil-closet tiegħu - lampi indikaturi Edison. Fis-snin tmenin kien konsulent għall-Edison Electric Lighting Company f’Londra, u ħadem fuq il-problema tat-tiswed tal-bozoz. Dak iż-żmien irċieva diversi kopji tal-indikatur, possibilment mingħand William Preece, l-inġinier elettriku ewlieni tas-Servizz Postali Brittaniku, li kien għadu kif irritorna minn wirja tal-elettriku f’Philadelphia. F'dak iż-żmien, il-kontroll tat-telegrafu u tat-telefon kienet prattika komuni barra l-Istati Uniti għas-servizzi postali, għalhekk kienu ċentri ta 'kompetenza elettrika.
Aktar tard, fis-snin 1890, Fleming innifsu studja l-effett Edison billi juża lampi miksuba minn Preece. Huwa wera li l-effett kien li l-kurrent nixxa f'direzzjoni waħda: potenzjal elettriku negattiv jista 'jiċċirkola mill-filament sħun għall-elettrodu kiesaħ, iżda mhux viċi versa. Iżda kien biss fl-1904, meta kien iffaċċjat bil-kompitu li jiskopri mewġ tar-radju, li rrealizza li dan il-fatt jista 'jintuża fil-prattika. L-indikatur Edison se jippermetti biss impulsi AC f'direzzjoni waħda jaqsmu l-vojt bejn il-filament u l-pjanċa, li jirriżulta fi fluss kostanti u unidirezzjonali.
Fleming ħa lampa waħda, qabbadha f'serje b'galvanometru u xegħel it-trasmettitur tal-ispark. Voila - il-mera daret u r-raġġ tad-dawl imċaqlaq fuq l-iskala. Ħadem. Jista 'jkejjel b'mod preċiż is-sinjal tar-radju li jkun dieħel.
Prototipi tal-valv Fleming. L-anodu jinsab fin-nofs tal-linja tal-filament (katodu sħun)
Fleming sejjaħ l-invenzjoni tiegħu bħala "valv" għax ippermetta biss li l-elettriku jgħaddi f'direzzjoni waħda. F'termini aktar ġenerali ta 'inġinerija elettrika, kien rettifikatur - metodu ta' konverżjoni ta 'kurrent alternanti f'kurrent dirett. Imbagħad kien jissejjaħ dajowd għax kellu żewġ elettrodi - katodu sħun (filament) li joħroġ l-elettriku, u anodu (pjanċa) kiesaħ li rċevietu. Fleming introduċa diversi titjib fid-disinn, iżda essenzjalment l-apparat ma kienx differenti mill-lampa indikatur magħmula minn Edison. It-tranżizzjoni tagħha għal kwalità ġdida seħħet bħala riżultat ta 'bidla fil-mod ta' ħsieb - diġà rajna dan il-fenomenu ħafna drabi. Il-bidla seħħet fid-dinja tal-ideat f’ras Fleming, mhux fid-dinja tal-affarijiet barra minnha.
Il-valv Fleming innifsu kien utli. Kien l-aħjar apparat fuq il-post għall-kejl tas-sinjali tar-radju, u ditekter tajjeb fih innifsu. Imma hu ma ħawwadx id-dinja. It-tkabbir splussiv tal-elettronika beda biss wara li Lee de Forest żied it-tielet elettrodu u biddel il-valv f'relay.
Smigħ
Lee de Forest kellu trobbija mhux tas-soltu għal student ta’ Yale. Missieru, ir-Reverendu Henry de Forest, kien veteran tal-Gwerra Ċivili minn New York u ragħaj. , u emmen bis-sħiħ li bħala predikatur għandu jxerred id-dawl divin tal-għarfien u l-ġustizzja. Meta obda s-sejħa tad-dmir, huwa aċċetta stedina biex isir president tal-Kulleġġ Talladega fl-Alabama. Il-kulleġġ twaqqaf wara l-Gwerra Ċivili mill-Assoċjazzjoni Missjunarja Amerikana, ibbażata fi New York. Kien intenzjonat biex jeduka u jiggwida lir-residenti suwed lokali. Hemmhekk Lee ħass ruħu bejn blat u post iebes - suwed lokali umiljawh għall-inġenju u l-kodarda tiegħu, u bojod lokali - talli kien .
U madankollu, bħala żagħżugħ, de Forest żviluppa sens qawwi ta 'kunfidenza fih innifsu. Skopri tendenza għall-mekkanika u l-invenzjoni - il-mudell fuq skala tiegħu ta 'lokomotiva sar miraklu lokali. Meta kien żagħżugħ, waqt li kien qed jistudja f’Talladega, iddeċieda li jiddedika ħajtu għall-invenzjoni. Imbagħad, bħala żagħżugħ u għex fil-belt ta’ New Haven, iben ir-ragħaj tefa’ l-aħħar twemmin reliġjuż tiegħu. Bil-mod il-mod telqu minħabba l-familjarità tagħhom mad-Darwiniżmu, u mbagħad ġew minfuħa bħar-riħ wara l-mewt qabel iż-żmien ta 'missieru. Iżda s-sens tad-destin tiegħu ma ħallax lil de Forest - kien iqis lilu nnifsu bħala ġenju u stinka biex isir it-tieni Nikola Tesla, Wizard għani, famuż u misterjuż tal-era tal-elettriku. Sħabu tal-klassi Yale qiesuh bħala windbag smug. Jista’ jkun l-inqas raġel popolari li qatt iltqajna fl-istorja tagħna.
de Forest, c.1900
Wara li ggradwa mill-Università ta 'Yale fl-1899, de Forest għażlet li tikkontrolla l-arti emerġenti tat-trażmissjoni tas-sinjali mingħajr fili bħala triq għall-ġid u l-fama. Fl-għexieren ta’ snin ta’ wara, daħal f’din it-triq b’determinazzjoni u fiduċja kbira, u mingħajr ebda eżitazzjoni. Kollox beda bil-kollaborazzjoni ta’ de Forest u sieħbu Ed Smythe f’Chicago. Smythe żammew l-intrapriża tagħhom f'wiċċ l-ilma b'pagamenti regolari, u flimkien żviluppaw id-ditekter tal-mewġ tar-radju tagħhom stess, li jikkonsisti f'żewġ pjanċi tal-metall miżmuma flimkien bil-kolla li de Forest sejjaħ "pejst" [goo]. Iżda de Forest ma setax jistenna twil għall-premjijiet għall-ġenju tiegħu. Huwa ħeles minn Smythe u ingħaqad ma’ finanzjatur dellija ta’ New York jismu Abraham White [Ironikament biddel ismu minn dak li ngħatalu mat-twelid, Schwartz, sabiex jaħbi l-affarijiet mudlama tiegħu. Abjad/Abjad – (Ingliż) abjad, Schwarz/Schwarz – (Ġermaniż) iswed / approx. traduzzjoni], tiftaħ il-De Forest Wireless Telegraph Company.
L-attivitajiet tal-kumpanija nfushom kienu ta’ importanza sekondarja għaż-żewġ eroj tagħna. White approfitta mill-injoranza tan-nies biex jiflaħ bwietu. Huwa qarraq miljuni minn investituri li qed jitħabtu biex ilaħħqu mal-boom tar-radju mistenni. U de Forest, grazzi għall-fluss abbundanti ta 'fondi minn dawn "suckers", ikkonċentra fuq il-prova tal-ġenju tiegħu permezz tal-iżvilupp ta' sistema Amerikana ġdida għat-trażmissjoni ta 'informazzjoni mingħajr fili (b'kuntrast ma' dik Ewropea żviluppata minn Marconi u oħrajn).
Sfortunatament għas-sistema Amerikana, id-ditekter de Forest ma ħadimx partikolarment tajjeb. Huwa solviet din il-problema għal żmien billi ssellef id-disinn privattiva ta 'Reginald Fessenden għal ditekter imsejjaħ "liquid baretter" - żewġ wajers tal-platinu mgħaddsa f'banju ta' aċidu sulfuriku. Fessenden fetaħ kawża dwar ksur tal-privattivi - u ovvjament kien jirbaħ din il-kawża. De Forest ma setax jistrieħ sakemm ħareġ b'detector ġdid li kien tiegħu biss. Fil-ħarifa tal-1906, ħabbar il-ħolqien ta 'ditekter bħal dan. F'żewġ laqgħat separati fl-Istitut Amerikan tal-Inġinerija Elettrika, de Forest iddeskriva d-detector bla fili l-ġdid tiegħu, li sejjaħ l-Audion. Iżda l-oriġini reali tagħha hija dubjuża.
Għal xi żmien, it-tentattivi ta' de Forest biex jibni ditekter ġdid iduru madwar li jgħaddi kurrent minn ġo fjamma. , li, fl-opinjoni tiegħu, jista 'jkun konduttur asimmetriku. L-idea, milli jidher, ma kinitx inkurunata b'suċċess. F'xi punt fl-1905, sar jaf dwar il-valv Fleming. De Forest daħħal f'rasu li dan il-valv u l-apparat tiegħu ibbażat fuq il-berner ma kinux fundamentalment differenti - jekk tibdel il-ħajta sħuna b'fjamma, u tgħattiha b'bozza tal-ħġieġ biex tillimita l-gass, ikollok l-istess valv. Huwa żviluppa serje ta 'privattivi li segwew l-istorja tal-invenzjonijiet tal-valvi ta' qabel Fleming bl-użu ta 'ditekters tal-fjammi tal-gass. Jidher li ried jagħti lilu nnifsu prijorità fl-invenzjoni, billi jaqbeż il-privattiva ta 'Fleming, peress li x-xogħol bil-burner Bunsen kien qabel ix-xogħol ta' Fleming (kienu ilhom għaddejjin mill-1900).
Huwa impossibbli li wieħed jgħid jekk dan kienx awto-qerq jew frodi, iżda r-riżultat kien il-privattiva ta 'Awissu 1906 ta' de Forest għal "reċipjent vojt tal-ħġieġ li fih żewġ elettrodi separati, li bejniethom jeżisti mezz gassuż li, meta jissaħħan biżżejjed, isir konduttur u tifforma element sensing." It-tagħmir u t-tħaddim tal-apparat huma dovuti lil Fleming, u l-ispjegazzjoni tal-operat tiegħu hija dovuta lil De Forest. De Forest eventwalment tilef it-tilwima dwar il-privattiva, għalkemm ħadu għaxar snin.
Il-qarrej ħerqan jista’ jkun diġà qed jistaqsi għaliex qed inqattgħu tant ħin fuq dan ir-raġel li l-ġenju li kien ipproklamat lilu nnifsu kien qed jgħaddi l-ideat ta’ ħaddieħor bħala tiegħu? Ir-raġuni tinsab fit-trasformazzjonijiet li għaddiet minn Audion fl-aħħar ftit xhur tal-1906.
Sa dak iż-żmien, de Forest ma kellux xogħol. White u l-imsieħba tiegħu evitaw ir-responsabbiltà b'rabta mal-kawża ta 'Fessenden billi ħolqu kumpanija ġdida, United Wireless, u sellfuha l-assi American De Forest għal $1. De Forest tkeċċa b’kumpens ta’ $1000 u diversi privattivi inutli f’idejh, inkluża l-privattiva għal Audion. Imdorri bi stil ta’ ħajja lussuża, huwa ffaċċja diffikultajiet finanzjarji serji u pprova iddisprat ibiddel lil Audion f’suċċess kbir.
Biex tifhem dak li ġara wara, huwa importanti li tkun taf li de Forest jemmen li kien ivvinta r-relay - b'kuntrast mar-rettifikatur Fleming. Huwa għamel Audion tiegħu billi qabbad batterija ma 'pjanċa tal-valv kiesaħ, u jemmen li s-sinjal fiċ-ċirkwit tal-antenna (konness mal-filament sħun) modula kurrent ogħla fiċ-ċirkwit tal-batterija. Huwa kien żbaljat: dawn ma kinux żewġ ċirkwiti, il-batterija sempliċement ċċaqlaq is-sinjal mill-antenna, aktar milli amplifikawh.
Iżda dan l-iżball sar kritiku, peress li wassal lil de Forest għal esperimenti bit-tielet elettrodu fil-flask, li suppost kellu jkompli jiskonnettja ż-żewġ ċirkwiti ta 'dan ir-"relay". Għall-ewwel huwa żied it-tieni elettrodu kiesaħ ħdejn l-ewwel, iżda mbagħad, forsi influwenzat mill-mekkaniżmi ta 'kontroll użati mill-fiżiċi biex jerġgħu jidderieġu raġġi f'apparati tar-raġġi katodiċi, huwa mexxa l-elettrodu f'pożizzjoni bejn il-filament u l-pjanċa primarja. Huwa ddeċieda li din il-pożizzjoni tista 'tinterrompi l-fluss tal-elettriku, u biddel il-forma tat-tielet elettrodu minn pjanċa għal wajer immewġin li jixbah rasp - u sejjaħlu "grilja".
1908 Trijodu Audion. Il-ħajt (imkisser) fuq ix-xellug huwa l-katodu, il-wajer immewġin huwa l-malja, il-pjanċa tal-metall fit-tond hija l-anodu. Għad għandu ħjut bħal bozza tad-dawl regolari.
U verament kien relay. Kurrent dgħajjef (bħal dak prodott minn antenna tar-radju) applikat mal-grilja jista 'jikkontrolla kurrent ħafna aktar b'saħħtu bejn il-filament u l-pjanċa, li jwarrab partiċelli ċċarġjati li ppruvaw jgħaddu bejniethom. Dan id-ditekter ħadem ħafna aħjar mill-valv għax mhux biss irrettifika, iżda wkoll amplifika s-sinjal tar-radju. U, bħall-valv (u b'differenza mill-koherer), jista 'jipproduċi sinjal kostanti, li għamilha possibbli li jinħoloq mhux biss radjotelegrafu, iżda wkoll radjotelefon (u aktar tard - it-trażmissjoni tal-vuċi u l-mużika).
Fil-prattika ma ħadimx partikolarment tajjeb. L-awdjo De Forest kienu finicky, maħruqa malajr, ma kellhomx konsistenza fil-produzzjoni, u kienu ineffettivi bħala amplifikaturi. Sabiex Audion partikolari jaħdem b'mod korrett, kien meħtieġ li jiġu aġġustati l-parametri elettriċi taċ-ċirkwit għaliha.
Madankollu, de Forest emmen fl-invenzjoni tiegħu. Huwa fforma kumpanija ġdida biex tirreklamaha, id-De Forest Radio Telephone Company, iżda l-bejgħ kien skars. L-akbar suċċess kien il-bejgħ ta 'tagħmir lill-flotta għat-telefonija intra-flotta matul iċ-ċirkonnavigazzjoni tad-dinja "". Madankollu, il-kmandant tal-flotta, li ma kellux ħin biex iġib it-trasmettituri u r-riċevituri ta 'de Forest biex jaħdmu u biex iħarreġ lill-ekwipaġġ fl-użu tagħhom, ordna li jiġu ppakkjati u jitħallew fil-ħażna. Barra minn hekk, il-kumpanija l-ġdida ta’ De Forest, immexxija minn segwaċi ta’ Abraham White, ma kinitx aktar deċenti minn dik ta’ qabel. Biex iżid mal-isfortuni tiegħu, malajr sab ruħu akkużat bi frodi.
Għal ħames snin, Audion ma kisbet xejn. Għal darb'oħra, it-telefon kien se jkollu rwol ewlieni fl-iżvilupp tar-relay diġitali, din id-darba jsalva teknoloġija promettenti iżda mhux ittestjata li kienet fuq il-ponta ta' oblivion.
U għal darb'oħra t-telefon
In-netwerk tal-komunikazzjoni fuq distanzi twal kien is-sistema nervuża ċentrali ta 'AT&T. Huwa għaqqad flimkien ħafna kumpaniji lokali u pprovda vantaġġ kompetittiv ewlieni hekk kif il-privattivi ta 'Bell skadew. Billi jingħaqad man-netwerk AT&T, klijent ġdid jista ', fit-teorija, jilħaq lill-abbonati l-oħra kollha eluf ta' mili 'l bogħod—għalkemm fir-realtà, sejħiet fuq distanza twila rarament saru. In-netwerk kien ukoll il-bażi materjali għall-ideoloġija ġenerali tal-kumpanija ta '"Politika Waħda, Sistema Waħda, Servizz One-Stop."
Iżda mal-bidu tat-tieni deċennju tas-seklu għoxrin, dan in-netwerk laħaq il-massimu fiżiku tiegħu. Iktar ma jiġġebbed il-wajers tat-telefon, iktar sar dgħajjef u storbjuż is-sinjal li jgħaddi minnhom, u b’riżultat ta’ dan, id-diskors sar kważi ma jinstemax. Minħabba dan, fil-fatt kien hemm żewġ netwerks AT&T fl-Istati Uniti, separati minn linja kontinentali.
Għan-netwerk tal-Lvant, New York kienet il-peg, u ripetituri mekkaniċi u – irbit li ddetermina kemm vuċi umana tista’ tivvjaġġa. Iżda dawn it-teknoloġiji ma kinux omnipotenti. Il-coils biddlu l-proprjetajiet elettriċi taċ-ċirkwit tat-telefon, u naqqsu l-attenwazzjoni tal-frekwenzi tal-vuċi - iżda setgħu biss inaqqsuha, mhux jeliminawha. Ripetituri mekkaniċi (sempliċement kelliem tat-telefon imqabbad ma 'mikrofonu ta' amplifikazzjoni) żiedu l-istorbju ma 'kull ripetizzjoni. Il-linja tal-1911 minn New York sa Denver ħadet dan l-arness għat-tul massimu tiegħu. Ma kienx hemm diskors dwar l-estensjoni tan-netwerk madwar il-kontinent kollu. Madankollu, fl-1909, John Carty, l-inġinier ewlieni ta 'AT&T, pubblikament wiegħed li jagħmel dan. Huwa wiegħed li jagħmel dan f'ħames snin - sa meta beda f’San Francisco fl-1915.
L-ewwel persuna li għamlet tali impriża possibbli bl-għajnuna ta 'amplifikatur tat-telefon ġdid ma kienx Amerikan, iżda l-eredi ta' familja Vjenniża sinjura b'interess fix-xjenza. Li tkun żagħżugħ Bl-għajnuna tal-ġenituri tiegħu, huwa xtara kumpanija tal-manifattura tat-telefon u beda jagħmel amplifier tat-telefon. Sal-1906, kien għamel relay ibbażat fuq tubi tar-raġġi katodiċi, li sa dak iż-żmien kienu użati ħafna f'esperimenti tal-fiżika (u aktar tard sar il-bażi għat-teknoloġija tal-iskrin tal-vidjo li ddominat is-seklu XNUMX). Is-sinjal dgħajjef li deħlin ikkontrolla elettrokalamita li tgħawweġ ir-raġġ, u jimmodula kurrent aktar b'saħħtu fiċ-ċirkwit prinċipali.
Sal-1910, von Lieben u l-kollegi tiegħu, Eugene Reise u Sigmund Strauss, tgħallmu dwar l-Audione ta’ de Forest u bidlu l-kalamita fit-tubu b’grilja li tikkontrolla r-raġġi katodiċi - dan id-disinn kien l-aktar effiċjenti u superjuri għal kull ħaġa magħmula fl-Istati Uniti. Istati f'dak iż-żmien. In-netwerk tat-telefon Ġermaniż malajr adotta l-amplifikatur von Lieben. Fl-1914, bis-saħħa tagħha, saret telefonata nervuża mill-kmandant tal-Armata tal-Prussja tal-Lvant lill-kwartieri ġenerali Ġermaniżi, li jinsabu 1000 kilometru 'l bogħod, f'Koblenz. Dan ġiegħel lill-kap tal-istaff jibgħat lill-ġenerali Hindenberg u Ludendorff lejn il-lvant, għall-glorja eterna u b'konsegwenzi koroh. Amplifikaturi simili aktar tard qabbdu l-kwartieri ġenerali Ġermaniżi ma 'armati tal-kamp fin-nofsinhar u l-lvant sal-Maċedonja u r-Rumanija.
Kopja tar-relay cathode ray imtejjeb ta' von Lieben. Il-katodu huwa fil-qiegħ, l-anodu huwa l-coil fil-quċċata, u l-grilja hija l-fojl tal-metall tond fin-nofs.
Madankollu, l-ostakli tal-lingwa u ġeografiċi, kif ukoll il-gwerra, fissru li dan id-disinn ma wasalx l-Istati Uniti, u ġrajjiet oħra malajr qabżuh.
Sadanittant, de Forest ħalla r-Radju Telephone Company li kienet qed ifalli fl-1911 u ħarab lejn California. Hemmhekk kiseb impjieg fil-Federal Telegraph Company f’Palo Alto, imwaqqfa minn gradwat ta’ Stanford . Nominalment, de Forest jaħdem fuq amplifikatur li jżid il-volum tal-output tar-radju federali. Fil-fatt, hu, Herbert van Ettan (inġinier tat-telefon b’esperjenza) u Charles Logwood (disinjatur ta’ riċevitur) ħarġu biex joħolqu amplifikatur tat-telefon biex it-tlieta li huma jkunu jistgħu jirbħu premju mingħand AT&T, li kien qed jissemma li kien ta’ $1 miljun.
Biex jagħmel dan, de Forest ħa l-Audion mill-mezzanin, u sal-1912 hu u l-kollegi tiegħu diġà kellhom apparat lest għad-dimostrazzjoni fil-kumpanija tat-telefon. Din kienet tikkonsisti f'diversi Audions konnessi f'serje, li ħolqu amplifikazzjoni f'diversi stadji, u bosta komponenti awżiljarji aktar. L-apparat fil-fatt ħadem—jista 'jsaħħaħ is-sinjal biżżejjed biex inti tisma' maktur jaqa' jew arloġġ tal-but jimmarka. Iżda biss f'kurrenti u vultaġġi baxxi wisq biex ikunu utli fit-telefonija. Hekk kif il-kurrent żdied, l-Audions bdew jarmu tiddix blu, u s-sinjal inbidel fi storbju. Iżda l-industrija tat-telefon kienet interessata biżżejjed biex tieħu l-apparat lill-inġiniera tagħhom u tara x'jistgħu jagħmlu bih. Ġara li wieħed minnhom, il-fiżiku żagħżugħ Harold Arnold, kien jaf eżatt kif jiffissa l-amplifikatur mill-Federal Telegraph.
Wasal iż-żmien li tiddiskuti kif ħadmu l-valv u Audion. L-għarfien ewlieni meħtieġ biex jispjega x-xogħol tagħhom ħareġ mil-Laboratorju Cavendish f'Cambridge, think tank għall-fiżika elettronika ġdida. Fl-1899 hemmhekk, J. J. Thomson wera f'esperimenti b'tubi tar-raġġi cathode li partiċella b'massa, li aktar tard saret magħrufa bħala elettron, ġġorr kurrent mill-katodu għall-anodu. Matul il-ftit snin li ġejjin, Owen Richardson, kollega ta 'Thomson, żviluppa din il-proposta f'teorija matematika ta' emissjoni termjonika.
Ambrose Fleming, inġinier li jaħdem fuq ferrovija qasira minn Cambridge, kien familjari ma’ dawn ix-xogħlijiet. Kien ċar għalih li l-valv tiegħu ħadem minħabba l-emissjoni termjonika ta 'elettroni mill-filament imsaħħan, jaqsam il-vojt tal-vakwu għall-anodu kiesaħ. Iżda l-vakwu fil-lampa indikatur ma kienx fond - dan ma kienx meħtieġ għal bozza tad-dawl ordinarja. Kien biżżejjed li tippompja biżżejjed ossiġnu biex tevita li l-ħajta tieħu n-nar. Fleming induna li biex il-valv jaħdem l-aħjar, kellu jitbattal kemm jista 'jkun bir-reqqa sabiex il-gass li jifdal ma jfixkilx il-fluss tal-elettroni.
De Forest ma fehemx dan. Peress li wasal għall-valv u Audion permezz ta 'esperimenti bil-burner Bunsen, it-twemmin tiegħu kien l-oppost - li l-gass jonizzat sħun kien il-fluwidu tax-xogħol tal-apparat, u li t-tneħħija sħiħa tiegħu twassal għal waqfien tal-operat. Huwa għalhekk li Audion kien daqshekk instabbli u mhux sodisfaċenti bħala riċevitur tar-radju, u għaliex ħareġ dawl blu.
Arnold fl-AT&T kien f’pożizzjoni ideali biex jikkoreġi l-iżball ta’ de Forest. Huwa kien fiżiku li kien studja taħt Robert Millikan fl-Università ta 'Chicago u kien mikrija speċifikament biex japplika l-għarfien tiegħu tal-fiżika elettronika ġdida għall-problema tal-bini ta' netwerk tat-telefon minn kosta għal kosta. Kien jaf li t-tubu Audion jaħdem l-aħjar f'vakwu kważi perfett, kien jaf li l-aħħar pompi setgħu jiksbu tali vakwu, kien jaf li tip ġdid ta 'filament miksi bl-ossidu, flimkien ma' pjanċa u grilja akbar, setgħu wkoll iżżid il-fluss ta 'elettroni. Fil-qosor, huwa biddel l-Audion f'tubu vakwu, il-ħaddiem tal-miraklu tal-era elettronika.
AT&T kellha amplifikatur qawwi meħtieġ biex tibni linja transkontinentali - sempliċement ma kellhiex id-drittijiet biex tużaha. Ir-rappreżentanti tal-kumpanija ġabu ruħhom b'mod incredulously waqt negozjati ma 'de Forest, iżda bdew konverżazzjoni separata permezz ta' avukat ta 'parti terza, li rnexxielu jixtri d-drittijiet biex juża Audion bħala amplifikatur tat-telefon għal $ 50 (madwar $ 000 miljun f'dollari 1,25). Il-linja New York-San Francisco fetħet eżatt fil-ħin, iżda aktar bħala trijonf ta 'virtuosity tekniku u reklamar korporattiv milli bħala mezz ta' komunikazzjoni. L-ispiża tat-telefonati kienet tant astronomika li kważi ħadd ma seta' jużaha.
era elettronika
It-tubu tal-vakwu reali sar l-għerq ta 'siġra kompletament ġdida ta' komponenti elettroniċi. Bħar-relay, it-tubu tal-vakwu kontinwament jespandi l-applikazzjonijiet tiegħu hekk kif l-inġiniera sabu modi ġodda biex ifasslu d-disinn tiegħu biex isolvu problemi speċifiċi. It-tkabbir tat-tribù "-od" ma spiċċax b'dijodi u triodes. Kompliet ma , li żiedet grilja addizzjonali li appoġġat l-amplifikazzjoni bit-tkabbir ta 'elementi fiċ-ċirkwit. Li jmiss deher , , u anke . Thyratrons mimlija bil-fwar tal-merkurju dehru, jiddu b'dawl blu ominous. Lampi żgħar huma daqs ta 'sieq ftit jew saħansitra ġandar. Lampi tal-katodu indiretti li fihom il-hum tas-sors AC ma ddisturbx is-sinjal. Is-Saga tal-Vacuum Tube, li tirrakkonta t-tkabbir tal-industrija tat-tubi sa l-1930, telenka aktar minn 1000 mudell differenti skont l-indiċi - għalkemm ħafna kienu kopji illegali minn ditti mhux affidabbli: Ultron, Perfectron, Supertron, Voltron, eċċ.
Aktar importanti mill-varjetà ta 'forom kienet il-varjetà ta' applikazzjonijiet tat-tubu tal-vakwu. Ċirkwiti riġenerattivi daru t-triode fi trasmettitur - ħolqien ta 'mewġ sine lixx u kostanti, mingħajr xrar storbjużi, kapaċi jittrasmettu ħoss perfettament. B'koerer u xrar fl-1901, Marconi bilkemm seta' jittrasmetti biċċa żgħira tal-kodiċi Morse tul l-Atlantiku dejjaq. Fl-1915, billi tuża tubu tal-vakwu kemm bħala trasmettitur kif ukoll bħala riċevitur, AT&T setgħet tittrasmetti l-vuċi umana minn Arlington, Virginia sa Honolulu—doppju tad-distanza. Sas-snin għoxrin, huma kkombinaw it-telefonija fuq distanzi twal ma 'xandir awdjo ta' kwalità għolja biex joħolqu l-ewwel netwerks tar-radju. Għalhekk, dalwaqt in-nazzjon kollu jista 'jisma' l-istess vuċi fuq ir-radju, kemm jekk Roosevelt jew Hitler.
Barra minn hekk, il-ħila li jinħolqu trasmettituri sintonizzati għal frekwenza preċiża u stabbli ppermettiet lill-inġiniera tat-telekomunikazzjonijiet jirrealizzaw il-ħolma li ilha tinżamm ta 'multiplexing tal-frekwenza li ġibdet lil Alexander Bell, Edison u l-bqija erbgħin sena ilu. Sal-1923, AT&T kellha linja tal-vuċi b'għaxar kanali minn New York sa Pittsburgh. Il-kapaċità li jittrasmettu vuċijiet multipli fuq wajer tar-ram wieħed naqqset radikalment l-ispiża ta 'sejħiet fuq distanza twila, li, minħabba l-ispiża għolja tagħhom, dejjem kienet affordabbli biss għall-aktar nies u negozji sinjuri. Meta raw x'jistgħu jagħmlu t-tubi tal-vakwu, AT&T bagħtu lill-avukati tagħhom biex jixtru drittijiet addizzjonali mingħand de Forest sabiex jiżguraw id-drittijiet għall-użu ta' Audion fl-applikazzjonijiet kollha disponibbli. B’kollox ħallsuh $390, li fil-flus tal-lum huma ekwivalenti għal madwar $000 miljun.
B'tali versatilità, għaliex it-tubi tal-vakwu ma jiddominawx l-ewwel ġenerazzjoni ta' kompjuters kif iddominaw ir-radjijiet u tagħmir ieħor tat-telekomunikazzjoni? Ovvjament, it-triode jista 'jkun swiċċ diġitali bħal relay. Tant ovvju li de Forest saħansitra emmen li kien ħoloq ir-relay qabel ma fil-fatt ħoloq. U t-triode kien ħafna aktar reattiv minn relay elettromekkaniku tradizzjonali minħabba li ma kellux għalfejn iċċaqlaq fiżikament l-armatura. Relay tipiku kien jeħtieġ ftit millisekondi biex jaqleb, u l-bidla fil-fluss mill-katodu għall-anodu minħabba l-bidla fil-potenzjal elettriku fuq il-grilja kienet kważi istantanja.
Iżda lampi kellhom żvantaġġ distint fuq relays: it-tendenza tagħhom, bħall-predeċessuri tagħhom, bozoz tad-dawl, li jinħarqu. Il-ħajja tal-Audion de Forest oriġinali tant kienet qasira - madwar 100 siegħa - li l-lampa kien fiha filament spare, li kellu jiġi konness wara li l-ewwel wieħed inħaraq. Dan kien ħażin ħafna, iżda anke wara dan, lanqas il-lampi tal-aqwa kwalità ma setgħux ikunu mistennija li jdumu aktar minn diversi eluf ta 'siegħa. Għal kompjuters b'eluf ta 'lampi u sigħat ta' kalkoli, din kienet problema serja.
Ir-relays, min-naħa l-oħra, kienu "affidabbli b'mod fantastiku", skont George Stibitz. Tant hu hekk li sostna hekk
Kieku sett ta 'relays f'forma ta' U bdew fl-ewwel sena ta 'l-era tagħna u qalbu kuntatt darba kull sekonda, għadhom jaħdmu llum. L-ewwel falliment fil-kuntatt jista 'jkun mistenni mhux aktar kmieni minn elf sena wara, x'imkien fis-sena 3000.
Barra minn hekk, ma kien hemm l-ebda esperjenza b'ċirkwiti elettroniċi kbar komparabbli maċ-ċirkwiti elettromekkaniċi ta 'inġiniera tat-telefon. Radjijiet u tagħmir ieħor jista 'jkun fihom 5-10 lampi, iżda mhux mijiet ta' eluf. Ħadd ma kien jaf jekk kienx se jkun possibbli li jaħdem kompjuter b'5000 lampa. Billi għażlu relays minflok tubi, id-disinjaturi tal-kompjuter għamlu għażla sigura u konservattiva.
Fil-parti li jmiss se naraw kif u għaliex dawn id-dubji ġew megħluba.
Sors: www.habr.com