Nakala zingine katika safu:
- Historia ya relay
- Historia ya kompyuta za elektroniki
- Historia ya transistor
- Historia ya mtandao
Π tuliona jinsi kizazi cha kwanza cha kompyuta za digital kilijengwa kwa misingi ya kizazi cha kwanza cha swichi za umeme za moja kwa moja - relays za umeme. Lakini kufikia wakati kompyuta hizi zilipoundwa, kulikuwa na swichi nyingine ya kidijitali ikingoja nyuma ya pazia. Relay ilikuwa kifaa cha sumakuumeme (kinachotumia umeme kuendesha swichi ya kimitambo), na darasa jipya la swichi za dijiti lilikuwa la kielektroniki - kulingana na maarifa mapya juu ya elektroni iliyoibuka mwanzoni mwa karne ya 20. Sayansi hii ilionyesha kuwa mbeba nguvu za umeme hakuwa mkondo, sio wimbi, sio uwanja - lakini chembe ngumu.
Kifaa ambacho kilizaa enzi ya umeme kulingana na fizikia hii mpya kilijulikana kama bomba la utupu. Historia ya uumbaji wake inahusisha watu wawili: Mwingereza na Marekani . Kwa kweli, asili ya vifaa vya elektroniki ni ngumu zaidi, na nyuzi nyingi zinazovuka Uropa na Atlantiki, zikianzia kwenye majaribio ya mapema ya mitungi ya Leyden katikati ya karne ya 18.
Lakini ndani ya mfumo wa uwasilishaji wetu itakuwa rahisi kufunika (pun iliyokusudiwa!) Historia hii, kuanzia na Thomas Edison. Katika miaka ya 1880, Edison alipata ugunduzi wa kuvutia alipokuwa akifanya kazi ya kuwasha taa za umeme-ugunduzi ambao unaweka msingi wa hadithi yetu. Kutoka hapa kulikuja maendeleo zaidi ya zilizopo za utupu, zinazohitajika kwa mifumo miwili ya teknolojia: aina mpya ya ujumbe wa wireless na mitandao ya simu inayopanuka kila wakati.
Utangulizi: Edison
Edison kwa ujumla anachukuliwa kuwa mvumbuzi wa balbu ya mwanga. Hii inamletea mkopo mwingi na mdogo sana kwa wakati mmoja. Wengi sana, kwa sababu Edison sio peke yake aliyegundua taa ya mwanga. Mbali na umati wa wavumbuzi waliomtangulia, ambao ubunifu wao haukufikia maombi ya kibiashara, tunaweza kutaja Joseph Swan na Charles Stern kutoka Uingereza na Marekani William Sawyer, ambao walileta balbu za mwanga kwenye soko wakati huo huo na Edison. [Heshima ya uvumbuzi pia ni ya mvumbuzi wa Kirusi . Lodygin alikuwa wa kwanza kukisia kusukuma hewa kutoka kwa balbu ya glasi, na kisha akapendekeza kutengeneza filamenti sio kutoka kwa makaa ya mawe au nyuzi zilizowaka, lakini kutoka kwa tungsten ya kinzani / takriban. tafsiri]. Taa zote zilikuwa na balbu ya kioo iliyofungwa, ndani yake kulikuwa na filament ya kupinga. Wakati taa iliunganishwa na mzunguko, joto linalotokana na upinzani wa filament kwa sasa lilisababisha mwanga. Hewa ilitolewa nje ya chupa ili kuzuia filamenti kushika moto. Nuru ya umeme ilikuwa tayari inajulikana katika miji mikubwa katika fomu , inayotumika kuangazia maeneo makubwa ya umma. Wavumbuzi hawa wote walikuwa wakitafuta njia ya kupunguza kiasi cha mwanga kwa kuchukua chembe angavu kutoka kwenye safu inayowaka, ndogo ya kutosha kutumika majumbani kuchukua nafasi ya taa za gesi, na kufanya chanzo cha mwanga kuwa salama, safi na angavu zaidi.
Na kile Edison alifanya kweli - au tuseme, kile maabara yake ya viwandani iliunda - haikuwa tu kuunda chanzo cha mwanga. Walijenga mfumo mzima wa umeme kwa nyumba za taa - jenereta, waya za kupitisha sasa, transfoma, nk. Kati ya haya yote, balbu ya mwanga ilikuwa tu sehemu ya wazi zaidi na inayoonekana. Uwepo wa jina la Edison katika kampuni zake za nguvu za umeme haukuwa wazo rahisi kwa mvumbuzi huyo mkuu, kama ilivyokuwa kwa Bell Telephone. Edison hakujionyesha tu kuwa mvumbuzi, bali pia mbunifu wa mifumo. Maabara yake iliendelea kufanya kazi katika kuboresha vipengele mbalimbali vya taa za umeme hata baada ya mafanikio yao ya mapema.
Mfano wa taa za Edison za mapema
Wakati wa utafiti karibu 1883, Edison (na labda mmoja wa wafanyikazi wake) aliamua kuambatanisha sahani ya chuma ndani ya taa nyepesi pamoja na filamenti. Sababu za hatua hii hazijulikani. Labda hii ilikuwa jaribio la kuondoa giza la taa - ndani ya glasi ya balbu ilikusanya dutu ya giza ya ajabu kwa muda. Inaonekana mhandisi huyo alitumaini kwamba chembe hizi nyeusi zingevutiwa na sahani iliyotiwa nishati. Kwa mshangao wake, aligundua kwamba wakati sahani ilijumuishwa kwenye mzunguko pamoja na mwisho mzuri wa filamenti, kiasi cha sasa kinachopita kupitia filamenti kilikuwa sawa sawa na ukubwa wa mwanga wa filamenti. Wakati wa kuunganisha sahani hadi mwisho mbaya wa thread, hakuna kitu kama hiki kilizingatiwa.
Edison aliamua kuwa athari hii, baadaye iitwayo athari ya Edison au , inaweza kutumika kupima au hata kudhibiti "nguvu ya umeme," au voltage, katika mfumo wa umeme. Kwa tabia, aliomba patent kwa "kiashiria hiki cha umeme", na kisha akarudi kwenye kazi muhimu zaidi.
Bila waya
Wacha tusonge mbele miaka 20 katika siku zijazo, hadi 1904. Kwa wakati huu nchini Uingereza, John Ambrose Fleming alikuwa akifanya kazi kwa maagizo kutoka kwa Kampuni ya Marconi ili kuboresha kipokea mawimbi ya redio.
Ni muhimu kuelewa redio ilikuwa nini na haikuwa wakati huu, kwa suala la ala na mazoezi. Redio hata haikuitwa "redio" wakati huo, iliitwa "isiyo na waya". Neno "redio" lilienea tu katika miaka ya 1910. Hasa, alikuwa akirejelea telegraphy isiyo na waya - mfumo wa kusambaza mawimbi kwa njia ya nukta na misuko kutoka kwa mtumaji hadi kwa mpokeaji. Maombi yake kuu yalikuwa mawasiliano kati ya meli na huduma za bandari, na kwa maana hii ilikuwa ya manufaa kwa mamlaka ya baharini duniani kote.
Baadhi ya wavumbuzi wa wakati huo, hasa, , alijaribu wazo la radiotelephone - kusambaza ujumbe wa sauti juu ya hewa kwa namna ya wimbi linaloendelea. Lakini utangazaji kwa maana ya kisasa haukujitokeza hadi miaka 15 baadaye: uwasilishaji wa habari, hadithi, muziki na programu zingine za mapokezi na watazamaji wengi. Hadi wakati huo, asili ya kila upande ya mawimbi ya redio ilionekana kuwa tatizo la kutatuliwa badala ya kipengele ambacho kingeweza kutumiwa vibaya.
Vifaa vya redio vilivyokuwepo wakati huo vilifaa kwa kufanya kazi na kanuni ya Morse na haifai kwa kila kitu kingine. Vipeperushi vilitengeneza mawimbi ya Hertzian kwa kutuma cheche kwenye pengo kwenye saketi. Kwa hiyo, ishara iliambatana na mlio wa tuli.
Wapokeaji walitambua ishara hii kwa njia ya mshikamano: vichungi vya chuma kwenye bomba la glasi, viligonga pamoja chini ya ushawishi wa mawimbi ya redio kwenye misa inayoendelea, na hivyo kukamilisha mzunguko. Kisha kioo kilipaswa kupigwa ili sawdust iweze kutengana na mpokeaji awe tayari kwa ishara inayofuata - mara ya kwanza hii ilifanyika kwa mikono, lakini hivi karibuni vifaa vya moja kwa moja vilionekana kwa hili.
Mnamo 1905 walianza kuonekana , pia inajulikana kama "whisker ya paka". Ilibadilika kuwa kwa kugusa tu kioo fulani na waya, kwa mfano, silicon, pyrite ya chuma au , iliwezekana kunyakua ishara ya redio kutoka kwa hewa nyembamba. Vipokezi vilivyotokana vilikuwa vya bei nafuu, vyema na vilivyopatikana kwa kila mtu. Walichochea ukuzaji wa redio isiyo ya kawaida, haswa miongoni mwa vijana. Kuongezeka kwa ghafla kwa muda wa maongezi uliojitokeza kutokana na hili kulisababisha matatizo kutokana na ukweli kwamba muda wa maongezi wa redio uligawanywa kati ya watumiaji wote. Mazungumzo yasiyo na hatia kati ya amateurs yanaweza kuingiliana kwa bahati mbaya na mazungumzo ya meli ya baharini, na wahuni wengine hata waliweza kutoa maagizo ya uwongo na kutuma ishara kwa msaada. Ilibidi serikali iingilie kati. Kama Ambrose Fleming mwenyewe aliandika, ujio wa detectors kioo
mara moja ilisababisha kuongezeka kwa upigaji picha wa radiotelegrafia usio na uwajibikaji kwa sababu ya mbwembwe za mafundi umeme na wanafunzi wengi wasio na ujuzi, na kulazimika kuingilia kati kwa nguvu na mamlaka ya kitaifa na kimataifa ili kuweka mambo sawa na salama.
Kutoka kwa mali isiyo ya kawaida ya umeme ya fuwele hizi, kizazi cha tatu cha swichi za digital kitatokea kwa wakati unaofaa, kufuatia relays na taa - swichi zinazotawala ulimwengu wetu. Lakini kila jambo lina wakati wake. Tumeelezea tukio hilo, sasa wacha turudishe umakini wote kwa mwigizaji ambaye ameonekana hivi punde: Ambrose Fleming, England, 1904.
Valve
Mnamo 1904, Fleming alikuwa profesa wa uhandisi wa umeme katika Chuo Kikuu cha London, na mshauri wa Kampuni ya Marconi. Awali kampuni hiyo ilimuajiri kutoa utaalamu wa ujenzi wa mitambo ya kuzalisha umeme, lakini baadaye akajihusisha na kazi ya kuboresha kifaa hicho.
Fleming mnamo 1890
Kila mtu alijua kuwa mshirika alikuwa mpokeaji duni kwa suala la unyeti, na kizuizi cha sumaku kilichotengenezwa huko Macroni haikuwa bora zaidi. Ili kupata mbadala, Fleming kwanza aliamua kujenga saketi nyeti ili kugundua mawimbi ya Hertzian. Kifaa kama hicho, hata bila kuwa detector yenyewe, kitakuwa na manufaa katika utafiti ujao.
Ili kufanya hivyo, alihitaji kuja na njia ya kuendelea kupima mkondo unaoundwa na mawimbi yanayoingia, badala ya kutumia mshikamano wa kipekee (ambao ulionyesha tu kwenye majimbo - ambapo vumbi la mbao lilishikamana - au nje ya majimbo). Lakini vifaa vinavyojulikana vya kupima nguvu za sasa - galvanometers - zinahitajika mara kwa mara, yaani, sasa unidirectional kwa uendeshaji. Mkondo unaopishana uliosisimuliwa na mawimbi ya redio ulibadilisha mwelekeo upesi sana hivi kwamba kipimo hakingewezekana.
Fleming alikumbuka kuwa alikuwa na vitu kadhaa vya kupendeza vya kukusanya vumbi kwenye kabati lake - taa za viashiria vya Edison. Katika miaka ya 1880 alikuwa mshauri wa Kampuni ya Taa ya Umeme ya Edison huko London, na alifanyia kazi tatizo la kuwasha taa. Wakati huo alipokea nakala kadhaa za kiashiria, ikiwezekana kutoka kwa William Preece, mhandisi mkuu wa umeme wa Huduma ya Posta ya Uingereza, ambaye alikuwa amerudi kutoka kwa maonyesho ya umeme huko Philadelphia. Wakati huo, udhibiti wa telegraph na simu ulikuwa wa kawaida nje ya Marekani kwa huduma za posta, kwa hiyo walikuwa vituo vya ujuzi wa umeme.
Baadaye, katika miaka ya 1890, Fleming mwenyewe alisoma athari ya Edison kwa kutumia taa zilizopatikana kutoka kwa Preece. Alionyesha kuwa athari ni kwamba sasa inapita katika mwelekeo mmoja: uwezo mbaya wa umeme unaweza kutoka kwa filament ya moto hadi electrode baridi, lakini si kinyume chake. Lakini ilikuwa mwaka wa 1904 tu, wakati alipokuwa anakabiliwa na kazi ya kuchunguza mawimbi ya redio, alitambua kwamba ukweli huu unaweza kutumika katika mazoezi. Kiashiria cha Edison kitaruhusu mapigo ya AC ya njia moja tu kuvuka pengo kati ya filament na sahani, na kusababisha mtiririko wa mara kwa mara na unidirectional.
Fleming alichukua taa moja, akaiunganisha mfululizo na galvanometer na kuwasha kisambaza cheche. Voila - kioo kiligeuka na boriti ya mwanga ilihamia kwenye kiwango. Ilifanya kazi. Inaweza kupima kwa usahihi mawimbi ya redio inayoingia.
Mfano wa valve ya Fleming. Anode iko katikati ya kitanzi cha filamenti (cathode moto)
Fleming aliita uvumbuzi wake "valve" kwa sababu uliruhusu tu umeme kupita upande mmoja. Kwa maneno ya jumla ya uhandisi wa umeme, ilikuwa rectifier - njia ya kubadilisha sasa mbadala katika sasa ya moja kwa moja. Kisha iliitwa diode kwa sababu ilikuwa na electrodes mbili - cathode ya moto (filament) ambayo ilitoa umeme, na anode baridi (sahani) iliyopokea. Fleming alianzisha maboresho kadhaa ya kubuni, lakini kwa asili kifaa hicho hakikuwa tofauti na taa ya kiashiria iliyofanywa na Edison. Mpito wake kwa ubora mpya ulitokea kama matokeo ya mabadiliko katika njia ya kufikiria - tayari tumeona jambo hili mara nyingi. Mabadiliko yalifanyika katika ulimwengu wa mawazo katika kichwa cha Fleming, si katika ulimwengu wa mambo nje yake.
Valve ya Fleming yenyewe ilikuwa muhimu. Ilikuwa kifaa bora zaidi cha kupima mawimbi ya redio, na kigunduzi kizuri kivyake. Lakini hakuitikisa dunia. Ukuaji wa mlipuko wa vifaa vya elektroniki ulianza tu baada ya Lee de Forest kuongeza elektrodi ya tatu na kugeuza vali kuwa relay.
Kusikiliza
Lee de Forest alikuwa na malezi yasiyo ya kawaida kwa mwanafunzi wa Yale. Baba yake, Reverend Henry de Forest, alikuwa mkongwe wa Vita vya wenyewe kwa wenyewe kutoka New York na mchungaji. , na aliamini kwa uthabiti kwamba kama mhubiri angepaswa kueneza nuru ya kimungu ya ujuzi na haki. Kwa kutii wito wa wajibu, alikubali mwaliko wa kuwa rais wa Chuo cha Talladega huko Alabama. Chuo hicho kilianzishwa baada ya Vita vya wenyewe kwa wenyewe na Jumuiya ya Wamishonari ya Amerika, iliyoko New York. Ilikusudiwa kuwaelimisha na kuwashauri wakaazi weusi wa eneo hilo. Hapo Lee alijihisi katikati ya mwamba na mahali pagumu - weusi wa eneo hilo walimdhalilisha kwa ujinga wake na woga, na wazungu wa eneo hilo - kwa kuwa. .
Na bado, akiwa kijana, de Forest alikuza hali ya kujiamini. Aligundua tabia ya mechanics na uvumbuzi - mfano wake wa kiwango cha locomotive ukawa muujiza wa ndani. Akiwa kijana, alipokuwa akisoma Talladega, aliamua kujitolea maisha yake katika uvumbuzi. Kisha, akiwa kijana na anayeishi katika jiji la New Haven, mwana wa kasisi alitupilia mbali imani yake ya mwisho ya kidini. Hatua kwa hatua waliondoka kwa sababu ya kufahamiana kwao na Darwin, kisha wakapeperushwa kama upepo baada ya kifo cha baba yake. Lakini hisia za umilele wake hazikutoka kwa Forest - alijiona kuwa ni fikra na alijitahidi kuwa Nikola Tesla wa pili, mchawi tajiri, maarufu na wa ajabu wa enzi ya umeme. Wanafunzi wenzake wa darasa la Yale walimwona kama mfuko wa upepo wa smug. Anaweza kuwa mtu maarufu sana ambaye tumewahi kukutana naye katika historia yetu.
de Forest, c.1900
Baada ya kuhitimu kutoka Chuo Kikuu cha Yale mnamo 1899, de Forest alichagua kusimamia sanaa inayoibuka ya upitishaji wa mawimbi bila waya kama njia ya utajiri na umaarufu. Katika miongo iliyofuata, alivamia njia hii kwa dhamira kubwa na ujasiri, na bila kusita. Yote ilianza na ushirikiano wa de Forest na mpenzi wake Ed Smythe huko Chicago. Smythe aliifanya biashara yao kuendelea na malipo ya kawaida, na kwa pamoja walitengeneza kigunduzi chao cha mawimbi ya redio, kilichojumuisha sahani mbili za chuma zilizounganishwa na gundi ambayo de Forest iliita "bandika" [goo]. Lakini de Forest hakuweza kusubiri kwa muda mrefu malipo kwa fikra zake. Alimuondoa Smythe na kuungana na mfadhili mwenye kivuli wa New York anayeitwa Abraham White [alibadilisha jina lake kutoka kwa lile alilopewa wakati wa kuzaliwa, Schwartz, ili kuficha mambo yake ya giza. Nyeupe/Nyeupe β (Kiingereza) nyeupe, Schwarz/Schwarz β (Kijerumani) nyeusi / takriban. tafsiri], akifungua Kampuni ya De Forest Wireless Telegraph.
Shughuli za kampuni zenyewe zilikuwa za umuhimu wa pili kwa mashujaa wetu wote wawili. White alichukua fursa ya ujinga wa watu kujipanga mifukoni mwake. Alilaghai mamilioni ya wawekezaji waliokuwa wakihangaika kuendana na ongezeko la redio lililotarajiwa. Na de Forest, kutokana na mtiririko mwingi wa fedha kutoka kwa βwanyonyajiβ hawa, alijikita katika kuthibitisha ujuzi wake kupitia uundaji wa mfumo mpya wa Kiamerika wa kusambaza habari bila waya (kinyume na ule wa Ulaya uliotengenezwa na Marconi na wengine).
Kwa bahati mbaya kwa mfumo wa Amerika, kigunduzi cha de Forest haikufanya kazi vizuri. Alitatua tatizo hili kwa muda kwa kuazima muundo ulio na hati miliki wa Reginald Fessenden wa kigunduzi kinachoitwa "liquid baretter" - waya mbili za platinamu zilizotumbukizwa kwenye bafu la asidi ya sulfuriki. Fessenden alifungua kesi juu ya ukiukaji wa hataza - na bila shaka angeshinda kesi hii. De Forest hakuweza kupumzika hadi alipokuja na detector mpya ambayo ilikuwa yake tu. Mnamo msimu wa 1906, alitangaza uundaji wa kizuizi kama hicho. Katika mikutano miwili tofauti katika Taasisi ya Marekani ya Uhandisi wa Umeme, de Forest alielezea kigunduzi chake kipya kisichotumia waya, ambacho alikiita Audion. Lakini asili yake halisi iko shakani.
Kwa muda, majaribio ya de Forest ya kujenga kigunduzi kipya yalihusu kupitisha mkondo kupitia mwali. , ambayo, kwa maoni yake, inaweza kuwa conductor asymmetric. Wazo, inaonekana, halikufanikiwa. Wakati fulani mwaka wa 1905, alijifunza kuhusu valve ya Fleming. De Forest alipata ndani ya kichwa chake kwamba valve hii na kifaa chake cha msingi wa burner haikuwa tofauti - ikiwa utabadilisha thread ya moto na moto, na kuifunika kwa balbu ya kioo ili kufunga gesi, utapata valve sawa. Alitengeneza msururu wa hataza zilizofuata historia ya uvumbuzi wa vali za kabla ya Fleming kwa kutumia vigunduzi vya miali ya gesi. Inaonekana alitaka kujipa kipaumbele katika uvumbuzi huo, akipita hataza ya Fleming, kwa kuwa kazi na kichomaji cha Bunsen ilitangulia kazi ya Fleming (zilikuwa zikiendelea tangu 1900).
Haiwezekani kusema kama hii ilikuwa ni kujidanganya au ulaghai, lakini matokeo yalikuwa hati miliki ya de Forest ya Agosti 1906 ya "chombo tupu cha kioo kilicho na elektroni mbili tofauti, kati ya ambayo kuna gesi ya gesi ambayo, inapokanzwa vya kutosha, inakuwa kondakta na. huunda kipengele cha kuhisi." Vifaa na uendeshaji wa kifaa ni kutokana na Fleming, na maelezo ya uendeshaji wake ni kutokana na De Forest. De Forest hatimaye ilipoteza mzozo wa hataza, ingawa ilichukua miaka kumi.
Msomaji mwenye shauku anaweza kuwa tayari anajiuliza kwa nini tunamtumia muda mwingi huyu mtu ambaye anajiita fikra zake alikuwa akipitisha mawazo ya watu wengine kuwa yake? Sababu iko katika mabadiliko ambayo Audion ilipitia katika miezi michache iliyopita ya 1906.
Kufikia wakati huo, de Forest hakuwa na kazi. White na washirika wake waliepuka dhima kuhusiana na kesi ya Fessenden kwa kuunda kampuni mpya, United Wireless, na kuikopesha mali ya American De Forest kwa $1. De Forest alifukuzwa na fidia ya $1000 na hataza kadhaa zisizo na maana mikononi mwake, ikiwa ni pamoja na hataza ya Audion. Akiwa amezoea maisha ya kifahari, alikabili matatizo makubwa ya kifedha na alijaribu sana kugeuza Audion kuwa mafanikio makubwa.
Ili kuelewa ni nini kilifanyika baadaye, ni muhimu kujua kwamba de Forest aliamini kwamba alikuwa amevumbua relay - tofauti na kirekebishaji cha Fleming. Alifanya Audion yake kwa kuunganisha betri kwenye sahani ya vali baridi, na aliamini kwamba ishara katika mzunguko wa antena (iliyounganishwa na filamenti ya moto) ilibadilisha sasa ya juu katika mzunguko wa betri. Alikuwa na makosa: haya hayakuwa mizunguko miwili, betri ilihamisha tu ishara kutoka kwa antenna, badala ya kuikuza.
Lakini hitilafu hii ikawa muhimu, kwa kuwa ilisababisha de Forest kufanya majaribio na electrode ya tatu kwenye chupa, ambayo ilitakiwa kutenganisha zaidi nyaya mbili za "relay" hii. Mara ya kwanza aliongeza electrode ya pili ya baridi karibu na ya kwanza, lakini kisha, labda kwa kusukumwa na taratibu za udhibiti zinazotumiwa na wanafizikia kuelekeza mihimili katika vifaa vya cathode-ray, alihamisha electrode kwenye nafasi kati ya filamenti na sahani ya msingi. Aliamua kwamba msimamo huu unaweza kukatiza mtiririko wa umeme, na akabadilisha sura ya elektroni ya tatu kutoka kwa sahani hadi waya wa wavy ambayo inafanana na rasp - na kuiita "gridi".
1908 Sauti tatu tatu. Thread (iliyovunjwa) upande wa kushoto ni cathode, waya wavy ni mesh, sahani ya chuma yenye mviringo ni anode. Bado ina nyuzi kama balbu ya kawaida ya mwanga.
Na kwa kweli ilikuwa relay. Mkondo dhaifu (kama ule unaozalishwa na antena ya redio) unaowekwa kwenye gridi ya taifa unaweza kudhibiti mkondo wenye nguvu zaidi kati ya filamenti na sahani, na kurudisha chembe za kushtakiwa ambazo zilijaribu kupita kati yao. Kichunguzi hiki kilifanya kazi vizuri zaidi kuliko valve kwa sababu haikurekebishwa tu, bali pia iliongeza ishara ya redio. Na, kama valve (na tofauti na mshirika), inaweza kutoa ishara ya mara kwa mara, ambayo ilifanya iwezekanavyo kuunda sio tu radiotelegraph, lakini pia radiotelephone (na baadaye - maambukizi ya sauti na muziki).
Katika mazoezi haikufanya kazi vizuri. Sauti za De Forest zilikuwa ngumu, zilichomwa haraka, zilikosa uthabiti katika utayarishaji, na hazikufaulu kama vikuza sauti. Ili Audion fulani ifanye kazi kwa usahihi, ilikuwa ni lazima kurekebisha vigezo vya umeme vya mzunguko kwa hiyo.
Walakini, de Forest aliamini uvumbuzi wake. Aliunda kampuni mpya ya kuitangaza, Kampuni ya Simu ya Redio ya De Forest, lakini mauzo yalikuwa haba. Mafanikio makubwa yalikuwa uuzaji wa vifaa kwa meli kwa simu ya ndani ya meli wakati wa kuzunguka kwa ulimwengu "". Hata hivyo, kamanda wa meli hiyo, kwa kuwa hakuwa na wakati wa kupeleka mitambo na vipokezi vya de Forest kufanya kazi na kuwafundisha wafanyakazi jinsi ya kuzitumia, aliamuru zipakiwe na kuachwa kwenye hifadhi. Zaidi ya hayo, kampuni mpya ya De Forest, inayoongozwa na mfuasi wa Abraham White, haikuwa na heshima kuliko ile ya awali. Ili kuongeza masaibu yake, hivi karibuni alijikuta akishutumiwa kwa ulaghai.
Kwa miaka mitano, Audion haikufanikiwa chochote. Kwa mara nyingine tena, simu ingechukua jukumu muhimu katika ukuzaji wa relay ya dijiti, wakati huu kuokoa teknolojia ya kuahidi lakini ambayo haijajaribiwa ambayo ilikuwa karibu kusahaulika.
Na tena simu
Mtandao wa mawasiliano wa masafa marefu ulikuwa mfumo mkuu wa neva wa AT&T. Iliunganisha pamoja kampuni nyingi za ndani na kutoa faida kuu ya ushindani kwani hataza za Bell ziliisha muda wake. Kwa kujiunga na mtandao wa AT&T, mteja mpya, kwa nadharia, angeweza kufikia wateja wengine wote walio umbali wa maelfu ya mailiβingawa kwa ukweli, simu za masafa marefu zilipigwa mara chache sana. Mtandao huo pia ulikuwa msingi wa nyenzo kwa itikadi kuu ya kampuni ya "Sera Moja, Mfumo Mmoja, Huduma ya Kuacha Moja."
Lakini mwanzoni mwa muongo wa pili wa karne ya ishirini, mtandao huu ulifikia upeo wake wa kimwili. Kadiri waya za simu zilivyozidi kunyooshwa, ndivyo ishara iliyokuwa ikipita kati yao inavyozidi kuwa dhaifu na kelele, na matokeo yake, hotuba ikawa karibu kutosikika. Kwa sababu hii, kwa kweli kulikuwa na mitandao miwili ya AT&T nchini Marekani, ikitenganishwa na ukingo wa bara.
Kwa mtandao wa mashariki, New York ilikuwa kigingi, na marudio ya mitambo na - kifaa cha kufunga kilichoamua jinsi sauti ya mwanadamu inaweza kusafiri. Lakini teknolojia hizi hazikuwa na nguvu zote. Vipu vilibadilisha mali ya umeme ya mzunguko wa simu, kupunguza upunguzaji wa masafa ya sauti - lakini wangeweza kupunguza tu, sio kuiondoa. Warudiaji wa mitambo (spika tu ya simu iliyounganishwa na maikrofoni ya kukuza) iliongeza kelele kwa kila marudio. Mstari wa 1911 kutoka New York hadi Denver ulichukua kuunganisha hii kwa urefu wake wa juu. Hakukuwa na mazungumzo ya kupanua mtandao katika bara zima. Walakini, mnamo 1909, John Carty, mhandisi mkuu wa AT&T, aliahidi hadharani kufanya hivyo. Aliahidi kufanya hivi katika miaka mitano - wakati anaanza huko San Francisco mnamo 1915.
Mtu wa kwanza kufanya ahadi kama hiyo kwa msaada wa amplifier mpya ya simu hakuwa Mmarekani, lakini mrithi wa familia tajiri ya Viennese na kupendezwa na sayansi. Akiwa mchanga Kwa msaada wa wazazi wake, alinunua kampuni ya kutengeneza simu na kuanza kutengeneza amplifier ya simu. Kufikia 1906, alikuwa amefanya relay kulingana na mirija ya cathode ray, ambayo wakati huo ilikuwa ikitumika sana katika majaribio ya fizikia (na baadaye ikawa msingi wa teknolojia ya skrini ya video iliyotawala karne ya XNUMX). Ishara dhaifu inayoingia ilidhibiti sumaku-umeme iliyopinda boriti, ikirekebisha mkondo wenye nguvu zaidi katika saketi kuu.
Kufikia mwaka wa 1910, von Lieben na wenzake, Eugene Reise na Sigmund Strauss, walijifunza kuhusu Audione ya de Forest na wakabadilisha sumaku kwenye bomba na kuweka gridi ya kudhibiti miale ya cathode - muundo huu ulikuwa bora zaidi na bora kuliko kitu chochote kilichotengenezwa nchini United. Mataifa wakati huo. Mtandao wa simu wa Ujerumani hivi karibuni ulipitisha amplifier ya von Lieben. Mnamo 1914, shukrani kwake, simu ya neva ilipigwa na kamanda wa Jeshi la Prussia Mashariki hadi makao makuu ya Ujerumani, yaliyoko umbali wa kilomita 1000, huko Koblenz. Hili lilimlazimu mkuu wa majeshi kutuma majenerali Hindenberg na Ludendorff mashariki, kwenye utukufu wa milele na matokeo mabaya. Amplifaya kama hizo baadaye ziliunganisha makao makuu ya Ujerumani na vikosi vya jeshi kusini na mashariki hadi Makedonia na Rumania.
Nakala ya relay ya cathode ray iliyoboreshwa ya von Lieben. Cathode iko chini, anode ni coil juu, na gridi ya taifa ni foil ya pande zote ya chuma katikati.
Walakini, vizuizi vya lugha na kijiografia, na vile vile vita, vilimaanisha kwamba muundo huu haukufika Merika, na matukio mengine yaliipata hivi karibuni.
Wakati huo huo, de Forest aliacha Kampuni ya Simu ya Redio iliyoshindwa mwaka wa 1911 na kukimbilia California. Huko alipata kazi katika Kampuni ya Federal Telegraph huko Palo Alto, iliyoanzishwa na mhitimu wa Stanford . Kwa jina, de Forest ingefanya kazi kwenye amplifier ambayo ingeongeza kiwango cha pato la redio ya shirikisho. Kwa hakika, yeye, Herbert van Ettan (mhandisi mwenye uzoefu wa simu) na Charles Logwood (mbuni wa vipokezi) waliazimia kuunda kipaza sauti ili wote watatu waweze kushinda zawadi kutoka kwa AT&T, ambayo ilisemekana kuwa dola milioni moja.
Ili kufanya hivyo, de Forest alichukua Audion kutoka kwa mezzanine, na kufikia 1912 yeye na wenzake tayari walikuwa na kifaa tayari kwa maonyesho katika kampuni ya simu. Ilijumuisha Sauti nyingi za Sauti zilizounganishwa katika mfululizo, na kuunda ukuzaji katika hatua kadhaa, na vipengee kadhaa zaidi vya usaidizi. Kifaa kilifanya kazi kweliβkinaweza kuongeza mawimbi ya kutosha kwako kusikia leso kikianguka au saa ya mfukoni ikitekenya. Lakini tu kwa mikondo na voltages chini sana kuwa muhimu katika simu. Mkondo ulipoongezeka, Sauti za Sauti zilianza kutoa mwangaza wa samawati, na mawimbi yakageuka kuwa kelele. Lakini tasnia ya simu ilipendezwa vya kutosha kupeleka kifaa kwa wahandisi wao na kuona wangeweza kufanya nacho. Ilifanyika kwamba mmoja wao, mwanafizikia mdogo Harold Arnold, alijua hasa jinsi ya kurekebisha amplifier kutoka kwa Telegraph ya Shirikisho.
Ni wakati wa kujadili jinsi valve na Audion zilivyofanya kazi. Ufahamu muhimu unaohitajika kuelezea kazi yao ulitoka kwa Maabara ya Cavendish huko Cambridge, tanki ya kufikiria ya fizikia mpya ya elektroni. Mnamo 1899 huko, J. J. Thomson alionyesha katika majaribio ya mirija ya miale ya cathode kwamba chembe yenye misa, ambayo baadaye ilijulikana kama elektroni, hubeba mkondo kutoka kwa cathode hadi anode. Katika miaka michache iliyofuata, Owen Richardson, mfanyakazi mwenzake wa Thomson, aliendeleza pendekezo hili kuwa nadharia ya hisabati ya utoaji wa hali ya hewa.
Ambrose Fleming, mhandisi anayefanya kazi kwa safari fupi ya treni kutoka Cambridge, alifahamu kazi hizi. Ilikuwa wazi kwake kwamba valve yake ilifanya kazi kutokana na utoaji wa thermionic wa elektroni kutoka kwa filament yenye joto, kuvuka pengo la utupu hadi anode baridi. Lakini utupu katika taa ya kiashiria haikuwa ya kina - hii haikuwa muhimu kwa balbu ya kawaida ya mwanga. Ilitosha kusukuma oksijeni ya kutosha ili kuzuia uzi kushika moto. Fleming alitambua kwamba ili vali ifanye kazi vizuri zaidi, ilipaswa kumwagwa kabisa iwezekanavyo ili gesi iliyobaki isiingiliane na mtiririko wa elektroni.
De Forest hakuelewa hili. Kwa kuwa alikuja kwenye valve na Audion kupitia majaribio na burner ya Bunsen, imani yake ilikuwa kinyume - kwamba gesi ya moto ya ionized ilikuwa maji ya kazi ya kifaa, na kwamba kuondolewa kwake kamili kungesababisha kusitishwa kwa operesheni. Hii ndiyo sababu Audion haikuwa thabiti na haikuridhisha kama kipokezi cha redio, na kwa nini ilitoa mwanga wa buluu.
Arnold katika AT&T alikuwa katika nafasi nzuri ya kusahihisha makosa ya de Forest. Alikuwa mwanafizikia ambaye alisoma chini ya Robert Millikan katika Chuo Kikuu cha Chicago na aliajiriwa mahususi kutumia ujuzi wake wa fizikia mpya ya kielektroniki kwa tatizo la kujenga mtandao wa simu kutoka pwani hadi pwani. Alijua kuwa bomba la Audion lingefanya kazi vizuri zaidi katika utupu ulio karibu kabisa, alijua kwamba pampu za hivi karibuni zinaweza kufikia utupu kama huo, alijua kwamba aina mpya ya filamenti iliyopakwa oksidi, pamoja na sahani kubwa na gridi ya taifa, pia inaweza. kuongeza mtiririko wa elektroni. Kwa kifupi, aligeuza Audion kuwa bomba la utupu, mfanyikazi wa miujiza wa enzi ya elektroniki.
AT&T ilikuwa na amplifaya yenye nguvu iliyohitajika kujenga laini ya kuvuka bara - haikuwa na haki ya kuitumia. Wawakilishi wa kampuni walitenda kwa njia isiyoaminika wakati wa mazungumzo na de Forest, lakini walianza mazungumzo tofauti kupitia wakili wa mtu wa tatu, ambaye aliweza kununua haki za kutumia Audion kama amplifier ya simu kwa $ 50 (kama dola milioni 000 katika dola za 1,25). Laini ya New York-San Francisco ilifunguliwa kwa wakati, lakini zaidi kama ushindi wa uzuri wa kiufundi na utangazaji wa shirika kuliko kama njia ya mawasiliano. Gharama ya simu ilikuwa kubwa sana hivi kwamba karibu hakuna mtu anayeweza kuitumia.
Enzi ya elektroniki
Bomba halisi la utupu limekuwa mzizi wa mti mpya kabisa wa vifaa vya elektroniki. Kama vile relay, bomba la utupu liliendelea kupanua matumizi yake huku wahandisi wakipata njia mpya za kurekebisha muundo wake ili kutatua matatizo mahususi. Ukuaji wa kabila la "-od" haukuisha na diodes na triodes. Iliendelea na , ambayo iliongeza gridi ya ziada ambayo iliunga mkono ukuzaji na ukuaji wa vitu kwenye mzunguko. Ifuatayo ilionekana , , na kufanya . Thyratroni iliyojaa mvuke ya zebaki ilionekana, inang'aa na mwanga wa bluu mbaya. Taa za miniature ni ukubwa wa kidole kidogo au hata acorn. Taa za cathode zisizo za moja kwa moja ambazo hum ya chanzo cha AC haikusumbua ishara. Saga ya Tube ya Utupu, ambayo inaangazia ukuaji wa tasnia ya bomba hadi 1930, inaorodhesha zaidi ya modeli 1000 tofauti kwa fahirisi - ingawa nyingi zilikuwa nakala haramu kutoka kwa chapa zisizoaminika: Ultron, Perfectron, Supertron, Voltron, na kadhalika.
Muhimu zaidi kuliko aina mbalimbali za fomu ilikuwa aina mbalimbali za matumizi ya bomba la utupu. Mizunguko ya kuzaliwa upya iligeuza triode kuwa transmita - kuunda mawimbi laini na ya mara kwa mara ya sine, bila cheche za kelele, zenye uwezo wa kusambaza sauti kikamilifu. Akiwa na mratibu na cheche mnamo 1901, Marconi hakuweza kusambaza kipande kidogo cha msimbo wa Morse kwenye Atlantiki nyembamba. Mnamo 1915, kwa kutumia bomba la utupu kama kisambazaji na kipokeaji, AT&T iliweza kusambaza sauti ya binadamu kutoka Arlington, Virginia hadi Honoluluβmara mbili ya umbali. Kufikia miaka ya 1920, walichanganya simu za masafa marefu na utangazaji wa sauti wa hali ya juu ili kuunda mitandao ya kwanza ya redio. Hivyo, upesi taifa zima lingeweza kusikiliza sauti ileile kwenye redio, iwe Roosevelt au Hitler.
Zaidi ya hayo, uwezo wa kuunda visambaza sauti vilivyowekwa kwa masafa sahihi na thabiti uliwaruhusu wahandisi wa mawasiliano kutimiza ndoto ya muda mrefu ya kuzidisha masafa ambayo iliwavutia Alexander Bell, Edison na wengine miaka arobaini iliyopita. Kufikia 1923, AT&T ilikuwa na laini ya sauti ya vituo kumi kutoka New York hadi Pittsburgh. Uwezo wa kusambaza sauti nyingi kwenye waya mmoja wa shaba ulipunguza kwa kiasi kikubwa gharama ya simu za masafa marefu, ambazo, kutokana na gharama zao za juu, zimekuwa zikipatikana kwa watu matajiri na biashara tu. Kuona kile mirija ya utupu inaweza kufanya, AT&T ilituma mawakili wao kununua haki za ziada kutoka kwa de Forest ili kupata haki za kutumia Audion katika programu zote zinazopatikana. Kwa jumla, walimlipa $390, ambayo kwa pesa ya leo ni sawa na karibu $ 000 milioni.
Kwa matumizi mengi kama haya, kwa nini mirija ya utupu haikutawala kizazi cha kwanza cha kompyuta jinsi zilivyotawala redio na vifaa vingine vya mawasiliano? Kwa wazi, triode inaweza kuwa swichi ya dijiti kama relay. Ni wazi sana kwamba de Forest hata aliamini kwamba alikuwa ameunda relay kabla ya kuiunda. Na triode ilikuwa msikivu zaidi kuliko upeanaji umeme wa kitamaduni kwa sababu haikulazimika kusogeza silaha. Relay ya kawaida ilihitaji milliseconds chache kubadili, na mabadiliko ya mtiririko kutoka kwa cathode hadi anode kutokana na mabadiliko ya uwezo wa umeme kwenye gridi ya taifa ilikuwa karibu mara moja.
Lakini taa zilikuwa na hasara tofauti juu ya relays: tabia yao, kama watangulizi wao, balbu za mwanga, kuwaka nje. Maisha ya Audion de Forest ya asili yalikuwa mafupi sana - kama masaa 100 - hivi kwamba ilikuwa na filamenti ya ziada kwenye taa, ambayo ilibidi iunganishwe baada ya ile ya kwanza kuungua. Hii ilikuwa mbaya sana, lakini hata baada ya hayo, hata taa za ubora bora haziwezi kutarajiwa kudumu zaidi ya masaa elfu kadhaa. Kwa kompyuta zilizo na maelfu ya taa na masaa ya mahesabu, hii ilikuwa shida kubwa.
Relays, kwa upande mwingine, "zilikuwa za kuaminika sana," kulingana na George Stibitz. Kiasi kwamba alidai hivyo
Ikiwa seti ya relay zenye umbo la U ilianza katika mwaka wa kwanza wa enzi yetu na kubadili anwani mara moja kila sekunde, bado zingefanya kazi leo. Kushindwa kwa kwanza kwa mawasiliano kunaweza kutarajiwa hakuna mapema zaidi ya miaka elfu baadaye, mahali pengine katika mwaka wa 3000.
Zaidi ya hayo, hakukuwa na uzoefu na saketi kubwa za kielektroniki zinazolingana na saketi za kielektroniki za wahandisi wa simu. Redio na vifaa vingine vinaweza kuwa na taa 5-10, lakini sio mamia ya maelfu. Hakuna aliyejua kama ingewezekana kutengeneza kompyuta yenye taa 5000 ifanye kazi. Kwa kuchagua relays badala ya zilizopo, wabunifu wa kompyuta walifanya uchaguzi salama na wa kihafidhina.
Katika sehemu inayofuata tutaona jinsi na kwa nini mashaka haya yalishindwa.
Chanzo: mapenzi.com