Iba pang mga artikulo sa serye:
- Kasaysayan ng relay
- Kasaysayan ng mga elektronikong kompyuter
- Kasaysayan ng transistor
- Kasaysayan sa Internet
В nakita namin kung paano binuo ang unang henerasyon ng mga digital na computer batay sa unang henerasyon ng mga awtomatikong switch ng kuryente - mga electromagnetic relay. Ngunit sa oras na nilikha ang mga computer na ito, may isa pang digital switch na naghihintay sa likod ng mga eksena. Ang relay ay isang electromagnetic device (gumagamit ng elektrisidad upang patakbuhin ang isang mekanikal na switch), at ang bagong klase ng mga digital switch ay electronic - batay sa bagong kaalaman tungkol sa electron na lumitaw noong unang bahagi ng ika-20 siglo. Ipinahiwatig ng agham na ito na ang carrier ng electrical force ay hindi isang kasalukuyang, hindi isang alon, hindi isang field - ngunit isang solidong particle.
Ang aparato na nagbigay ng kapanganakan sa panahon ng electronics batay sa bagong pisika na ito ay naging kilala bilang ang vacuum tube. Ang kasaysayan ng paglikha nito ay nagsasangkot ng dalawang tao: isang Ingles at Amerikano . Sa katotohanan, ang mga pinagmulan ng electronics ay mas kumplikado, na may maraming mga thread na tumatawid sa Europa at Atlantiko, na umaabot pabalik sa mga unang eksperimento sa mga garapon ng Leyden noong kalagitnaan ng ika-18 siglo.
Ngunit sa loob ng balangkas ng aming pagtatanghal ay magiging maginhawa upang takpan (pun intended!) ang kasaysayang ito, simula kay Thomas Edison. Noong 1880s, nakagawa si Edison ng isang kawili-wiling pagtuklas habang nagtatrabaho sa electric lighting—isang pagtuklas na nagtatakda ng yugto para sa ating kuwento. Dito nagmula ang karagdagang pag-unlad ng mga vacuum tube, na kinakailangan para sa dalawang teknolohikal na sistema: isang bagong anyo ng wireless messaging at ang patuloy na lumalawak na mga network ng telepono.
Prologue: Edison
Si Edison ay karaniwang itinuturing na imbentor ng bumbilya. Ito ay nagdudulot sa kanya ng labis at masyadong maliit na kredito sa parehong oras. Masyadong marami, dahil hindi lang si Edison ang nag-imbento ng maliwanag na lampara. Bilang karagdagan sa karamihan ng mga imbentor na nauna sa kanya, na ang mga nilikha ay hindi umabot sa komersyal na aplikasyon, maaari nating banggitin sina Joseph Swan at Charles Stern mula sa Britain at ang Amerikanong si William Sawyer, na nagdala ng mga ilaw na bombilya sa merkado kasabay ni Edison. [Ang karangalan ng imbensyon ay kabilang din sa imbentor ng Russia . Si Lodygin ang unang nahulaan na magbomba ng hangin mula sa isang bombilya ng lampara ng salamin, at pagkatapos ay iminungkahi na gawin ang filament hindi mula sa karbon o charred fibers, ngunit mula sa refractory tungsten / approx. pagsasalin]. Ang lahat ng mga lamp ay binubuo ng isang selyadong bombilya ng salamin, sa loob kung saan mayroong isang resistive filament. Kapag ang lampara ay konektado sa circuit, ang init na nabuo ng paglaban ng filament sa kasalukuyang sanhi ng pagkinang nito. Ang hangin ay pumped out sa prasko upang maiwasan ang filament mula sa pag-apoy. Ang electric light ay kilala na sa malalaking lungsod sa anyo , ginamit upang ilawan ang malalaking pampublikong lugar. Ang lahat ng mga imbentor na ito ay naghahanap ng isang paraan upang mabawasan ang dami ng liwanag sa pamamagitan ng pagkuha ng isang maliwanag na butil mula sa isang nasusunog na arko, sapat na maliit upang magamit sa mga tahanan upang palitan ang mga gas lamp, at gawing mas ligtas, mas malinis at mas maliwanag ang pinagmumulan ng liwanag.
At kung ano talaga ang ginawa ni Edison - o sa halip, kung ano ang nilikha ng kanyang pang-industriya na laboratoryo - ay hindi lamang paglikha ng isang pinagmumulan ng liwanag. Nagtayo sila ng isang buong sistema ng kuryente para sa mga bahay ng pag-iilaw - mga generator, mga wire para sa pagpapadala ng kasalukuyang, mga transformer, atbp. Sa lahat ng ito, ang bombilya lamang ang pinaka-halata at nakikitang bahagi. Ang pagkakaroon ng pangalan ni Edison sa kanyang mga kumpanya ng kuryente ay hindi isang simpleng genuflection sa mahusay na imbentor, tulad ng kaso sa Bell Telephone. Ipinakita ni Edison ang kanyang sarili hindi lamang bilang isang imbentor, kundi isang arkitekto ng mga sistema. Ang kanyang laboratoryo ay patuloy na nagtatrabaho sa pagpapabuti ng iba't ibang mga bahagi ng electric lighting kahit na matapos ang kanilang maagang tagumpay.
Isang halimbawa ng mga unang lampara ni Edison
Sa panahon ng pananaliksik noong 1883, nagpasya si Edison (at posibleng isa sa kanyang mga empleyado) na ilakip ang isang metal plate sa loob ng isang makinang na lampara kasama ang isang filament. Ang mga dahilan para sa pagkilos na ito ay hindi malinaw. Marahil ito ay isang pagtatangka upang maalis ang pagdidilim ng lampara - ang loob ng salamin ng bombilya ay naipon ng isang misteryosong madilim na sangkap sa paglipas ng panahon. Ang inhinyero ay tila umaasa na ang mga itim na particle na ito ay maaakit sa energized plate. Sa kanyang sorpresa, natuklasan niya na kapag ang plate ay kasama sa circuit kasama ang positibong dulo ng filament, ang dami ng kasalukuyang dumadaloy sa filament ay direktang proporsyonal sa intensity ng glow ng filament. Kapag ikinonekta ang plato sa negatibong dulo ng thread, walang naobserbahang ganito.
Nagpasya si Edison na ang epektong ito, na kalaunan ay tinawag na Edison effect o , ay maaaring gamitin upang sukatin o kontrolin pa ang "electromotive force," o boltahe, sa isang electrical system. Dahil sa ugali, nag-apply siya para sa isang patent para sa "electrical indicator" na ito, at pagkatapos ay bumalik sa mas mahahalagang gawain.
Nang walang mga wire
I-fast forward natin ang 20 taon sa hinaharap, hanggang 1904. Sa oras na ito sa England, si John Ambrose Fleming ay nagtatrabaho sa mga tagubilin mula sa Marconi Company upang mapabuti ang isang radio wave receiver.
Mahalagang maunawaan kung ano ang radyo noon at hindi sa panahong ito, kapwa sa mga tuntunin ng instrumento at pagsasanay. Ang radyo ay hindi pa tinatawag na "radio" noon, ito ay tinatawag na "wireless". Ang terminong "radyo" ay naging laganap lamang noong 1910s. Sa partikular, tinutukoy niya ang wireless telegraphy - isang sistema para sa pagpapadala ng mga signal sa anyo ng mga tuldok at gitling mula sa nagpadala patungo sa tatanggap. Ang pangunahing aplikasyon nito ay komunikasyon sa pagitan ng mga barko at mga serbisyo sa daungan, at sa diwa na ito ay interesado sa mga awtoridad sa dagat sa buong mundo.
Ang ilang mga imbentor noong panahong iyon, lalo na, , nag-eksperimento sa ideya ng isang radiotelephone - nagpapadala ng mga voice message sa himpapawid sa anyo ng isang tuluy-tuloy na alon. Ngunit ang pagsasahimpapawid sa modernong kahulugan ay hindi lumitaw hanggang sa 15 taon mamaya: ang paghahatid ng mga balita, kuwento, musika at iba pang mga programa para sa pagtanggap ng isang malawak na madla. Hanggang noon, ang omnidirectional na katangian ng mga signal ng radyo ay nakita bilang isang problema na dapat lutasin sa halip na isang tampok na maaaring mapagsamantalahan.
Ang mga kagamitan sa radyo na umiiral sa oras na iyon ay angkop para sa pagtatrabaho sa Morse code at hindi angkop para sa lahat ng iba pa. Ang mga transmitters ay lumikha ng mga Hertzian wave sa pamamagitan ng pagpapadala ng spark sa isang puwang sa circuit. Samakatuwid, ang signal ay sinamahan ng isang kaluskos ng static.
Nakilala ng mga receiver ang signal na ito sa pamamagitan ng isang coherer: metal filings sa isang glass tube, knocked together sa ilalim ng impluwensya ng radio waves sa isang tuluy-tuloy na masa, at sa gayon ay nakumpleto ang circuit. Pagkatapos ang salamin ay kailangang i-tap upang ang sawdust ay maghiwa-hiwalay at ang receiver ay magiging handa para sa susunod na signal - sa una ito ay ginawa nang manu-mano, ngunit sa lalong madaling panahon ang mga awtomatikong aparato ay lumitaw para dito.
Noong 1905 nagsimula silang lumitaw , na kilala rin bilang "balbas ng pusa". Ito ay lumabas na sa pamamagitan lamang ng pagpindot sa isang tiyak na kristal na may wire, halimbawa, silikon, iron pyrite o , posibleng maka-agaw ng signal ng radyo mula sa manipis na hangin. Ang mga resultang receiver ay mura, compact at accessible sa lahat. Pinasigla nila ang pag-unlad ng amateur radio, lalo na sa mga kabataan. Ang biglaang pagtaas ng airtime occupancy na lumitaw bilang resulta nito ay humantong sa mga problema dahil sa katotohanan na ang airtime ng radyo ay nahahati sa lahat ng mga gumagamit. Ang mga inosenteng pag-uusap sa pagitan ng mga baguhan ay maaaring hindi sinasadyang bumalandra sa mga negosasyon ng marine fleet, at ang ilang mga hooligan ay nagawang magbigay ng mga maling order at magpadala ng mga signal para sa tulong. Ang estado ay tiyak na kailangang mamagitan. Tulad ng isinulat mismo ni Ambrose Fleming, ang pagdating ng mga crystal detector
agad na humantong sa pag-unlad ng iresponsableng radiotelegraphy dahil sa mga kalokohan ng hindi mabilang na mga baguhang elektrisyan at mag-aaral, na nangangailangan ng matinding interbensyon ng pambansa at internasyonal na mga awtoridad upang mapanatiling maayos at ligtas ang mga bagay.
Mula sa hindi pangkaraniwang mga katangian ng kuryente ng mga kristal na ito, ang ikatlong henerasyon ng mga digital switch ay lalabas sa takdang panahon, kasunod ng mga relay at lamp - ang mga switch na nangingibabaw sa ating mundo. Ngunit ang lahat ay may kanya-kanyang oras. Inilarawan natin ang eksena, ngayon ay ibalik natin ang lahat ng atensyon sa aktor na kakalabas lang sa spotlight: Ambrose Fleming, England, 1904.
Balbula
Noong 1904, si Fleming ay propesor ng electrical engineering sa University College London, at isang consultant para sa Marconi Company. Una siyang tinanggap ng kumpanya upang magbigay ng kadalubhasaan sa pagtatayo ng planta ng kuryente, ngunit pagkatapos ay naging kasangkot siya sa gawain ng pagpapabuti ng receiver.
Fleming noong 1890
Alam ng lahat na ang coherer ay isang mahinang receiver sa mga tuntunin ng sensitivity, at ang magnetic detector na binuo sa Macroni ay hindi partikular na mas mahusay. Upang makahanap ng kapalit, unang nagpasya si Fleming na bumuo ng isang sensitibong circuit upang makita ang mga Hertzian wave. Ang gayong aparato, kahit na hindi nagiging isang detektor sa sarili nito, ay magiging kapaki-pakinabang sa pananaliksik sa hinaharap.
Upang gawin ito, kailangan niyang makabuo ng isang paraan upang patuloy na masukat ang kasalukuyang nilikha ng mga papasok na alon, sa halip na gumamit ng isang discrete coherer (na ipinakita lamang sa mga estado - kung saan ang sawdust ay magkakadikit - o sa mga estado). Ngunit ang mga kilalang aparato para sa pagsukat ng kasalukuyang lakas - galvanometers - ay nangangailangan ng pare-pareho, iyon ay, unidirectional na kasalukuyang para sa operasyon. Ang alternating current na nasasabik ng mga radio wave ay mabilis na nagbago ng direksyon kaya't walang pagsukat na posible.
Naalala ni Fleming na mayroon siyang ilang mga kagiliw-giliw na bagay na nangongolekta ng alikabok sa kanyang aparador - mga lampara ng tagapagpahiwatig ng Edison. Noong 1880s siya ay isang consultant para sa Edison Electric Lighting Company sa London, at nagtrabaho sa problema ng pagdidilim ng lampara. Sa oras na iyon nakatanggap siya ng ilang kopya ng indicator, posibleng mula kay William Preece, ang punong electrical engineer ng British Postal Service, na kababalik lang mula sa isang electrical exhibition sa Philadelphia. Sa oras na iyon, ang kontrol sa telegrapo at telepono ay karaniwang kasanayan sa labas ng Estados Unidos para sa mga serbisyo sa koreo, kaya sila ay mga sentro ng kadalubhasaan sa kuryente.
Nang maglaon, noong 1890s, pinag-aralan mismo ni Fleming ang epekto ng Edison gamit ang mga lamp na nakuha mula sa Preece. Ipinakita niya na ang epekto ay ang daloy ng kasalukuyang sa isang direksyon: ang isang negatibong potensyal na elektrikal ay maaaring dumaloy mula sa mainit na filament patungo sa malamig na elektrod, ngunit hindi kabaligtaran. Ngunit noong 1904 lamang, nang siya ay nahaharap sa gawain ng pag-detect ng mga radio wave, na napagtanto niya na ang katotohanang ito ay magagamit sa pagsasanay. Ang tagapagpahiwatig ng Edison ay magbibigay-daan lamang sa mga one-way na AC pulse na tumawid sa puwang sa pagitan ng filament at ng plato, na nagreresulta sa isang pare-pareho at unidirectional na daloy.
Kinuha ni Fleming ang isang lampara, ikinonekta ito nang sunud-sunod gamit ang galvanometer at binuksan ang spark transmitter. Voila - lumingon ang salamin at gumalaw ang sinag ng liwanag sa sukat. Gumana ito. Maaari nitong tumpak na masukat ang papasok na signal ng radyo.
Mga prototype ng Fleming valve. Ang anode ay nasa gitna ng filament loop (hot cathode)
Tinawag ni Fleming ang kanyang imbensyon na "balbula" dahil pinapayagan lamang nitong dumaloy ang kuryente sa isang direksyon. Sa mas pangkalahatang mga termino ng electrical engineering, ito ay isang rectifier - isang paraan ng pag-convert ng alternating current sa direktang kasalukuyang. Pagkatapos ay tinawag itong diode dahil mayroon itong dalawang electrodes - isang mainit na katod (filament) na naglalabas ng kuryente, at isang malamig na anode (plate) na tumanggap nito. Ipinakilala ni Fleming ang ilang mga pagpapabuti sa disenyo, ngunit sa esensya ang aparato ay hindi naiiba sa indicator lamp na ginawa ni Edison. Ang paglipat nito sa isang bagong kalidad ay naganap bilang isang resulta ng isang pagbabago sa paraan ng pag-iisip - nakita na natin ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ng maraming beses. Ang pagbabago ay naganap sa mundo ng mga ideya sa ulo ni Fleming, hindi sa mundo ng mga bagay sa labas nito.
Ang Fleming valve mismo ay kapaki-pakinabang. Ito ang pinakamahusay na field device para sa pagsukat ng mga signal ng radyo, at isang mahusay na detector sa sarili nitong karapatan. Ngunit hindi niya nayanig ang mundo. Ang paputok na paglaki ng electronics ay nagsimula lamang pagkatapos magdagdag ng pangatlong elektrod si Lee de Forest at ginawang relay ang balbula.
Nakikinig
Si Lee de Forest ay nagkaroon ng hindi pangkaraniwang pagpapalaki para sa isang estudyante ng Yale. Ang kanyang ama, si Reverend Henry de Forest, ay isang beterano ng Civil War mula sa New York at isang pastor. , at matatag na naniniwala na bilang isang mangangaral ay dapat niyang ipalaganap ang banal na liwanag ng kaalaman at katarungan. Bilang pagsunod sa tawag ng tungkulin, tinanggap niya ang imbitasyon na maging presidente ng Talladega College sa Alabama. Ang kolehiyo ay itinatag pagkatapos ng Digmaang Sibil ng American Missionary Association, na nakabase sa New York. Ito ay nilayon upang turuan at turuan ang mga lokal na residenteng itim. Doon naramdaman ni Lee ang kanyang sarili sa pagitan ng isang bato at isang matigas na lugar - pinahiya siya ng mga lokal na itim dahil sa kanyang kawalang muwang at duwag, at mga lokal na puti - dahil sa pagiging .
Gayunpaman, bilang isang binata, si de Forest ay nagkaroon ng isang malakas na pakiramdam ng tiwala sa sarili. Natuklasan niya ang isang pagkahilig sa mechanics at imbensyon - ang kanyang scale model ng isang lokomotibo ay naging isang lokal na himala. Bilang isang tinedyer, habang nag-aaral sa Talladega, nagpasya siyang italaga ang kanyang buhay sa pag-imbento. Pagkatapos, bilang isang binata at nakatira sa lungsod ng New Haven, tinalikuran ng anak ng pastor ang kanyang huling mga paniniwala sa relihiyon. Unti-unti silang umalis dahil sa pagkakakilala nila sa Darwinismo, at pagkatapos ay tinatangay sila ng hangin pagkatapos ng hindi napapanahong pagkamatay ng kanyang ama. Ngunit ang kahulugan ng kanyang kapalaran ay hindi umalis sa de Forest - itinuturing niya ang kanyang sarili na isang henyo at nagsikap na maging pangalawang Nikola Tesla, isang mayaman, sikat at misteryosong wizard ng panahon ng kuryente. Itinuring siya ng kanyang mga kaklase sa Yale na isang masungit na windbag. Maaaring siya ang hindi gaanong sikat na tao na nakilala natin sa ating kasaysayan.
de Forest, c.1900
Matapos makapagtapos mula sa Yale University noong 1899, pinili ni de Forest na makabisado ang umuusbong na sining ng wireless signal transmission bilang isang landas sa kayamanan at katanyagan. Sa sumunod na mga dekada, tinahak niya ang landas na ito nang may malaking determinasyon at kumpiyansa, at walang anumang pag-aalinlangan. Nagsimula ang lahat sa pakikipagtulungan ni de Forest at ng kanyang partner na si Ed Smythe sa Chicago. Pinananatili ni Smythe na nakalutang ang kanilang negosyo sa pamamagitan ng mga regular na pagbabayad, at magkasama silang bumuo ng sarili nilang radio wave detector, na binubuo ng dalawang metal plate na pinagdikit ng pandikit na tinawag ng Forest na "paste" [goo]. Ngunit hindi makapaghintay ng matagal si de Forest para sa mga gantimpala para sa kanyang henyo. Inalis niya si Smythe at nakipagtulungan sa isang makulimlim na financier sa New York na nagngangalang Abraham White [ironically binago ang kanyang pangalan mula sa ibinigay sa kanya sa kapanganakan, Schwartz, upang itago ang kanyang madilim na gawain. White/White – (English) white, Schwarz/Schwarz – (German) black / approx. pagsasalin], binubuksan ang De Forest Wireless Telegraph Company.
Ang mga aktibidad mismo ng kumpanya ay pangalawang kahalagahan para sa aming mga bayani. Sinamantala ni White ang kamangmangan ng mga tao para i-line ang kanyang mga bulsa. Niloloko niya ang milyun-milyon sa mga mamumuhunan na nagpupumilit na makasabay sa inaasahang boom ng radyo. At ang de Forest, salamat sa masaganang daloy ng mga pondo mula sa mga "suckers," na nakatuon sa pagpapatunay ng kanyang henyo sa pamamagitan ng pagbuo ng isang bagong American system para sa wireless na paghahatid ng impormasyon (sa kaibahan sa European na binuo ni Marconi at iba pa).
Sa kasamaang palad para sa American system, ang de Forest detector ay hindi gumana nang maayos. Nalutas niya ang problemang ito nang ilang sandali sa pamamagitan ng paghiram ng patentadong disenyo ni Reginald Fessenden para sa isang detektor na tinatawag na "liquid baretter" - dalawang platinum wire na inilubog sa isang paliguan ng sulfuric acid. Nagsampa si Fessenden ng kaso dahil sa paglabag sa patent - at malinaw na nanalo siya sa demanda na ito. Hindi mapakali si De Forest hanggang sa makaisip siya ng isang bagong detector na sa kanya lamang pag-aari. Noong taglagas ng 1906, inihayag niya ang paglikha ng naturang detektor. Sa dalawang magkahiwalay na pagpupulong sa American Institute of Electrical Engineering, inilarawan ni de Forest ang kanyang bagong wireless detector, na tinawag niyang Audion. Ngunit ang tunay na pinagmulan nito ay may pagdududa.
Para sa isang oras, ang mga pagtatangka ni de Forest na bumuo ng isang bagong detektor ay umikot sa pagdaan ng kasalukuyang sa pamamagitan ng isang apoy , na, sa kanyang opinyon, ay maaaring isang asymmetric conductor. Ang ideya, tila, ay hindi nakoronahan ng tagumpay. Sa ilang mga punto noong 1905, nalaman niya ang tungkol sa Fleming valve. Naisip ni De Forest na ang balbula na ito at ang aparatong nakabatay sa burner nito ay sa panimula ay walang pinagkaiba - kung papalitan mo ng apoy ang mainit na sinulid, at tinakpan ito ng isang bumbilya na salamin upang maikulong ang gas, makukuha mo ang parehong balbula. Gumawa siya ng isang serye ng mga patent na sumunod sa kasaysayan ng mga imbensyon ng pre-Fleming valve gamit ang mga gas flame detector. Malamang na gusto niyang bigyan ng priyoridad ang sarili sa imbensyon, na lampasan ang patent ni Fleming, dahil ang trabaho sa Bunsen burner ay nauna sa trabaho ni Fleming (nagpatuloy sila mula noong 1900).
Imposibleng sabihin kung ito ay panlilinlang sa sarili o pandaraya, ngunit ang resulta ay ang patent ni de Forest noong Agosto 1906 para sa "isang walang laman na sisidlang salamin na naglalaman ng dalawang magkahiwalay na electrodes, sa pagitan ng kung saan ay mayroong isang gaseous medium na, kapag sapat na pinainit, ay nagiging isang conductor at bumubuo ng sensing element." Ang kagamitan at pagpapatakbo ng device ay dahil kay Fleming, at ang paliwanag ng operasyon nito ay dahil sa De Forest. Sa kalaunan ay nawala ang De Forest sa hindi pagkakaunawaan sa patent, bagaman tumagal ito ng sampung taon.
Ang sabik na mambabasa ay maaaring nagtataka na kung bakit tayo ay gumugugol ng napakaraming oras sa taong ito na ang nagpapakilalang henyo ay ipinapasa ang mga ideya ng ibang tao bilang kanyang sarili? Ang dahilan ay nakasalalay sa mga pagbabagong naranasan ni Audion sa huling ilang buwan ng 1906.
Noon, walang trabaho si de Forest. Iniwasan ni White at ng kanyang mga kasosyo ang pananagutan kaugnay ng demanda ni Fessenden sa pamamagitan ng paglikha ng isang bagong kumpanya, ang United Wireless, at pagpapahiram dito ng mga asset ng American De Forest sa halagang $1. Si De Forest ay pinalayas na may $1000 bilang kabayaran at ilang walang kwentang patent sa kanyang mga kamay, kabilang ang patent para sa Audion. Sanay sa isang marangyang pamumuhay, nahaharap siya sa mga malubhang problema sa pananalapi at desperadong sinubukang gawing isang malaking tagumpay ang Audion.
Upang maunawaan ang susunod na nangyari, mahalagang malaman na naniniwala si de Forest na siya ang nag-imbento ng relay - sa kaibahan ng Fleming rectifier. Ginawa niya ang kanyang Audion sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang baterya sa isang malamig na balbula plate, at naniniwala na ang signal sa antenna circuit (nakakonekta sa mainit na filament) modulated ng isang mas mataas na kasalukuyang sa circuit ng baterya. Nagkamali siya: hindi ito dalawang circuit, inilipat lang ng baterya ang signal mula sa antenna, sa halip na palakasin ito.
Ngunit ang error na ito ay naging kritikal, dahil pinangunahan nito ang de Forest sa mga eksperimento sa isang ikatlong elektrod sa prasko, na dapat na higit pang idiskonekta ang dalawang circuit ng "relay" na ito. Sa una ay nagdagdag siya ng pangalawang malamig na elektrod sa tabi ng una, ngunit pagkatapos, marahil ay naiimpluwensyahan ng mga mekanismo ng kontrol na ginagamit ng mga physicist upang i-redirect ang mga beam sa mga aparatong cathode-ray, inilipat niya ang elektrod sa posisyon sa pagitan ng filament at ng pangunahing plato. Napagpasyahan niya na ang posisyon na ito ay maaaring makagambala sa daloy ng kuryente, at binago ang hugis ng ikatlong elektrod mula sa isang plato sa isang kulot na kawad na kahawig ng isang rasp - at tinawag itong isang "grid".
1908 Audion triode. Ang thread (nasira) sa kaliwa ay ang katod, ang kulot na kawad ay ang mata, ang bilugan na metal plate ay ang anode. Mayroon pa itong mga sinulid na parang regular na bumbilya.
At ito ay talagang isang relay. Ang mahinang agos (gaya ng ginawa ng isang radio antenna) na inilapat sa grid ay maaaring makontrol ang isang mas malakas na agos sa pagitan ng filament at ng plato, na nagtataboy sa mga naka-charge na particle na sinubukang dumaan sa pagitan ng mga ito. Ang detektor na ito ay gumana nang mas mahusay kaysa sa balbula dahil hindi lamang ito naayos, ngunit pinalakas din ang signal ng radyo. At, tulad ng balbula (at hindi katulad ng coherer), maaari itong gumawa ng isang palaging signal, na naging posible upang lumikha hindi lamang ng isang radiotelegraph, kundi pati na rin ng isang radiotelephone (at kalaunan - ang paghahatid ng boses at musika).
Sa pagsasagawa, hindi ito gumana nang maayos. Ang mga audio ng De Forest ay maselan, mabilis na naubos, walang pare-pareho sa produksyon, at hindi epektibo bilang mga amplifier. Upang gumana nang tama ang isang partikular na Audion, kinakailangan upang ayusin ang mga de-koryenteng parameter ng circuit dito.
Gayunpaman, naniniwala si de Forest sa kanyang imbensyon. Bumuo siya ng isang bagong kumpanya upang i-advertise ito, ang De Forest Radio Telephone Company, ngunit kakaunti ang mga benta. Ang pinakamalaking tagumpay ay ang pagbebenta ng kagamitan sa fleet para sa intra-fleet telephony sa panahon ng circumnavigation ng mundo "". Gayunpaman, ang kumander ng fleet, na walang oras upang paandarin ang mga transmitters at receiver ng de Forest at sanayin ang mga tripulante sa kanilang paggamit, ay inutusan silang i-pack up at iwan sa imbakan. Bukod dito, ang bagong kumpanya ng De Forest, na pinamumunuan ng isang tagasunod ni Abraham White, ay hindi mas disente kaysa sa nauna. Upang magdagdag sa kanyang mga kasawian, hindi nagtagal ay natagpuan niya ang kanyang sarili na inakusahan ng pandaraya.
Sa loob ng limang taon, walang naabot si Audion. Muli, ang telepono ay gaganap ng isang mahalagang papel sa pagbuo ng digital relay, sa pagkakataong ito ay nagliligtas sa isang promising ngunit hindi pa nasusubok na teknolohiya na nasa bingit ng limot.
At muli ang telepono
Ang malayuang network ng komunikasyon ay ang central nervous system ng AT&T. Pinagsama-sama nito ang maraming lokal na kumpanya at nagbigay ng pangunahing kalamangan sa kompetisyon habang nag-expire ang mga patent ni Bell. Sa pamamagitan ng pagsali sa network ng AT&T, ang isang bagong customer ay maaaring, sa teorya, na maabot ang lahat ng iba pang mga subscriber na libu-libong milya ang layo—bagama't sa katotohanan, ang mga tawag sa malalayong distansya ay bihirang gawin. Ang network din ang materyal na batayan para sa pangkalahatang ideolohiya ng kumpanya na "One Policy, One System, One-Stop Service."
Ngunit sa simula ng ikalawang dekada ng ikadalawampu siglo, naabot ng network na ito ang pisikal na maximum nito. Habang lumalawak ang mga wire ng telepono, humihina at mas maingay ang signal na dumadaan sa kanila, at bilang resulta, halos hindi marinig ang pagsasalita. Dahil dito, mayroon talagang dalawang network ng AT&T sa US, na pinaghihiwalay ng isang continental ridge.
Para sa silangang network, ang New York ang peg, at mechanical repeater at – isang tether na tumutukoy kung gaano kalayo ang maaaring ilakbay ng boses ng tao. Ngunit ang mga teknolohiyang ito ay hindi makapangyarihan. Binago ng mga coils ang mga de-koryenteng katangian ng circuit ng telepono, na binabawasan ang pagpapahina ng mga frequency ng boses - ngunit maaari lamang nilang bawasan ito, hindi alisin ito. Ang mga mekanikal na repeater (isang telephone speaker lang na nakakonekta sa isang amplifying microphone) ay nagdagdag ng ingay sa bawat pag-uulit. Ang 1911 na linya mula New York hanggang Denver ay kinuha ang harness na ito sa pinakamataas na haba nito. Walang usapan tungkol sa pagpapalawak ng network sa buong kontinente. Gayunpaman, noong 1909, si John Carty, ang punong inhinyero ng AT&T, ay ipinangako sa publiko na gagawin iyon. Nangako siyang gagawin ito sa loob ng limang taon - sa oras na nagsimula siya sa San Francisco noong 1915.
Ang unang taong gumawa ng gayong gawain na posible sa tulong ng isang bagong amplifier ng telepono ay hindi isang Amerikano, ngunit ang tagapagmana ng isang mayamang pamilyang Viennese na may interes sa agham. Ang pagiging bata Sa tulong ng kanyang mga magulang, bumili siya ng isang kumpanya ng pagmamanupaktura ng telepono at nagsimulang gumawa ng amplifier ng telepono. Noong 1906, gumawa siya ng relay batay sa mga tubo ng cathode ray, na noong panahong iyon ay malawakang ginagamit sa mga eksperimento sa pisika (at kalaunan ay naging batayan para sa teknolohiya ng screen ng video na nangibabaw noong ika-XNUMX siglo). Kinokontrol ng mahinang papasok na signal ang isang electromagnet na nakabaluktot sa sinag, na nagmo-modulate ng mas malakas na agos sa pangunahing circuit.
Noong 1910, nalaman ni von Lieben at ng kanyang mga kasamahan, Eugene Reise at Sigmund Strauss, ang tungkol sa Audione ni de Forest at pinalitan ang magnet sa tubo ng isang grid na kumokontrol sa cathode rays - ang disenyong ito ay ang pinaka mahusay at nakahihigit sa anumang ginawa sa United Estado noong panahong iyon. Hindi nagtagal ay pinagtibay ng network ng telepono ng Aleman ang von Lieben amplifier. Noong 1914, salamat sa kanya, isang nerbiyos na tawag sa telepono ang ginawa ng kumander ng East Prussian Army sa punong tanggapan ng Aleman, na matatagpuan 1000 kilometro ang layo, sa Koblenz. Pinilit nito ang punong kawani na ipadala ang mga heneral na Hindenberg at Ludendorff sa silangan, sa walang hanggang kaluwalhatian at may kakila-kilabot na mga kahihinatnan. Ang mga katulad na amplifier ay nag-uugnay sa punong-tanggapan ng Aleman sa mga hukbo sa timog at silangan hanggang sa Macedonia at Romania.
Isang kopya ng pinahusay na cathode ray relay ni von Lieben. Ang cathode ay nasa ibaba, ang anode ay ang coil sa itaas, at ang grid ay ang bilog na metal foil sa gitna.
Gayunpaman, ang mga hadlang sa wika at heograpiya, pati na rin ang digmaan, ay nangangahulugan na ang disenyo na ito ay hindi nakarating sa Estados Unidos, at sa lalong madaling panahon naabutan ito ng iba pang mga kaganapan.
Samantala, iniwan ni de Forest ang bagsak na Radio Telephone Company noong 1911 at tumakas sa California. Doon siya nakakuha ng trabaho sa Federal Telegraph Company sa Palo Alto, na itinatag ng isang nagtapos sa Stanford . Nominally, ang de Forest ay gagana sa isang amplifier na magpapalaki sa volume ng federal radio output. Sa katunayan, siya, sina Herbert van Ettan (isang bihasang inhinyero ng telepono) at Charles Logwood (isang taga-disenyo ng receiver) ay nagtakdang lumikha ng isang amplifier ng telepono upang silang tatlo ay manalo ng premyo mula sa AT&T, na sinasabing $1 milyon.
Upang gawin ito, kinuha ni de Forest ang Audion mula sa mezzanine, at noong 1912 siya at ang kanyang mga kasamahan ay mayroon nang isang aparato na handa para sa pagpapakita sa kumpanya ng telepono. Binubuo ito ng ilang Audion na konektado sa serye, na lumilikha ng amplification sa ilang mga yugto, at ilang higit pang mga pantulong na bahagi. Gumagana talaga ang device—maaari nitong palakasin ang signal nang sapat para marinig mo ang isang panyo na nahuhulog o ang isang pocket watch na tumatak. Ngunit sa mga alon at boltahe lamang na masyadong mababa upang maging kapaki-pakinabang sa telephony. Habang tumataas ang kasalukuyang, nagsimulang maglabas ng asul na glow ang Audion, at naging ingay ang signal. Ngunit ang industriya ng telepono ay sapat na interesado upang dalhin ang aparato sa kanilang mga inhinyero at makita kung ano ang maaari nilang gawin dito. Nagkataon na alam ng isa sa kanila, ang batang pisiko na si Harold Arnold, kung paano ayusin ang amplifier mula sa Federal Telegraph.
Oras na para talakayin kung paano gumagana ang balbula at Audion. Ang pangunahing insight na kailangan upang ipaliwanag ang kanilang trabaho ay lumabas mula sa Cavendish Laboratory sa Cambridge, isang think tank para sa bagong electron physics. Noong 1899 doon, ipinakita ni J. J. Thomson sa mga eksperimento sa mga tubo ng cathode ray na ang isang particle na may masa, na kalaunan ay naging kilala bilang isang electron, ay nagdadala ng kasalukuyang mula sa katod patungo sa anode. Sa susunod na ilang taon, si Owen Richardson, isang kasamahan ni Thomson, ay binuo ang panukalang ito sa isang matematikal na teorya ng thermionic emission.
Si Ambrose Fleming, isang inhinyero na nagtatrabaho sa isang maikling biyahe sa tren mula sa Cambridge, ay pamilyar sa mga gawaing ito. Malinaw sa kanya na ang kanyang balbula ay gumana dahil sa thermionic emission ng mga electron mula sa pinainit na filament, na tumatawid sa vacuum gap sa malamig na anode. Ngunit ang vacuum sa indicator lamp ay hindi malalim - hindi ito kinakailangan para sa isang ordinaryong bombilya. Ito ay sapat na upang mag-pump out ng sapat na oxygen upang maiwasan ang sinulid mula sa pag-apoy. Napagtanto ni Fleming na para gumana nang husto ang balbula, kailangan itong alisin nang lubusan hangga't maaari upang ang natitirang gas ay hindi makagambala sa daloy ng mga electron.
Hindi ito naintindihan ni De Forest. Dahil siya ay dumating sa balbula at Audion sa pamamagitan ng mga eksperimento sa Bunsen burner, ang kanyang paniniwala ay ang kabaligtaran - na ang mainit na ionized gas ay ang gumaganang likido ng aparato, at ang kumpletong pag-alis nito ay hahantong sa pagtigil ng operasyon. Ito ang dahilan kung bakit naging hindi matatag at hindi kasiya-siya ang Audion bilang isang radio receiver, at kung bakit ito naglabas ng asul na ilaw.
Si Arnold sa AT&T ay nasa perpektong posisyon upang itama ang pagkakamali ni de Forest. Siya ay isang physicist na nag-aral sa ilalim ni Robert Millikan sa Unibersidad ng Chicago at partikular na tinanggap upang ilapat ang kanyang kaalaman sa bagong electronic physics sa problema ng pagbuo ng isang coast-to-coast na network ng telepono. Alam niya na ang Audion tube ay pinakamahusay na gagana sa halos perpektong vacuum, alam niya na ang pinakabagong mga bomba ay makakamit ang ganoong vacuum, alam niya na ang isang bagong uri ng oxide-coated filament, kasama ang isang mas malaking plato at grid, ay maaari ding dagdagan ang daloy ng mga electron. Sa madaling salita, ginawa niyang vacuum tube ang Audion, ang miracle worker ng electronic age.
Ang AT&T ay nagkaroon ng malakas na amplifier na kailangan para makabuo ng transcontinental line - wala lang itong karapatang gamitin ito. Ang mga kinatawan ng kumpanya ay kumilos nang hindi makapaniwala sa panahon ng mga negosasyon sa de Forest, ngunit nagsimula ng isang hiwalay na pag-uusap sa pamamagitan ng isang third-party na abogado, na pinamamahalaang bumili ng mga karapatang gamitin ang Audion bilang isang amplifier ng telepono sa halagang $50 (mga $000 milyon noong 1,25 dollars). Ang linya ng New York–San Francisco ay nagbukas sa tamang panahon, ngunit higit pa bilang isang tagumpay ng teknikal na kahusayan at corporate advertising kaysa bilang isang paraan ng komunikasyon. Ang halaga ng mga tawag ay napaka astronomical na halos walang makagamit nito.
elektronikong panahon
Ang tunay na vacuum tube ay naging ugat ng isang ganap na bagong puno ng mga elektronikong sangkap. Tulad ng relay, patuloy na pinalawak ng vacuum tube ang mga aplikasyon nito habang nakahanap ang mga inhinyero ng mga bagong paraan upang maiangkop ang disenyo nito upang malutas ang mga partikular na problema. Ang paglaki ng tribong "-od" ay hindi nagtapos sa mga diode at triodes. Nagpatuloy ito sa , na nagdagdag ng karagdagang grid na sumusuporta sa amplification sa paglaki ng mga elemento sa circuit. Sumunod na lumitaw , , at kahit na . Lumitaw ang mga thyratron na puno ng mercury vapor, na kumikinang na may nagbabantang asul na liwanag. Ang mga miniature lamp ay kasing laki ng isang maliit na daliri ng paa o kahit isang acorn. Mga indirect cathode lamp kung saan ang ugong ng AC source ay hindi nakakagambala sa signal. Ang Saga ng Vacuum Tube, na nagsasaad ng paglago ng industriya ng tubo hanggang 1930, ay naglilista ng mahigit 1000 iba't ibang modelo ayon sa index - bagaman marami ang mga ilegal na kopya mula sa mga hindi mapagkakatiwalaang tatak: Ultron, Perfectron, Supertron, Voltron , at iba pa.
Ang mas mahalaga kaysa sa iba't ibang anyo ay ang iba't ibang mga aplikasyon ng vacuum tube. Ang mga regenerative circuit ay ginawang isang transmitter ang triode - lumilikha ng makinis at pare-parehong mga sine wave, nang walang maingay na mga spark, na may kakayahang magpadala ng tunog nang perpekto. Sa pamamagitan ng coherer at sparks noong 1901, halos hindi maipadala ni Marconi ang isang maliit na piraso ng Morse code sa makitid na Atlantic. Noong 1915, gamit ang isang vacuum tube bilang parehong transmitter at receiver, maaaring ipadala ng AT&T ang boses ng tao mula Arlington, Virginia hanggang Honolulu—dalawang beses ang layo. Noong 1920s, pinagsama nila ang malayuang telephony na may mataas na kalidad na audio broadcasting upang lumikha ng mga unang network ng radyo. Kaya, sa lalong madaling panahon ang buong bansa ay maaaring makinig sa parehong boses sa radyo, maging ito Roosevelt o Hitler.
Bukod dito, ang kakayahang lumikha ng mga transmitters na nakatutok sa isang tumpak at matatag na dalas ay nagpapahintulot sa mga inhinyero ng telekomunikasyon na matanto ang matagal nang pangarap ng frequency multiplexing na nakaakit kay Alexander Bell, Edison at sa iba pa apatnapung taon na ang nakararaan. Noong 1923, nagkaroon ng sampung channel ang AT&T na voice line mula New York hanggang Pittsburgh. Ang kakayahang magpadala ng maraming boses sa iisang copper wire ay lubos na nakabawas sa gastos ng mga long-distance na tawag, na, dahil sa kanilang mataas na halaga, ay palaging abot-kaya lamang sa pinakamayayamang tao at negosyo. Nang makita kung ano ang maaaring gawin ng mga vacuum tube, ipinadala ng AT&T ang kanilang mga abogado upang bumili ng karagdagang mga karapatan mula sa de Forest upang ma-secure ang mga karapatang gamitin ang Audion sa lahat ng magagamit na aplikasyon. Sa kabuuan, binayaran nila siya ng $390, na sa pera ngayon ay katumbas ng humigit-kumulang $000 milyon.
Sa ganoong kagalingan, bakit hindi nangingibabaw ang mga vacuum tube sa unang henerasyon ng mga computer tulad ng paraan ng pagdomina nila sa mga radyo at iba pang kagamitan sa telekomunikasyon? Malinaw, ang triode ay maaaring isang digital switch tulad ng isang relay. So obvious that de Forest even believed na siya ang gumawa ng relay bago niya talaga ito likhain. At ang triode ay mas tumutugon kaysa sa isang tradisyonal na electromechanical relay dahil hindi nito kailangang pisikal na ilipat ang armature. Ang isang tipikal na relay ay nangangailangan ng ilang millisecond upang lumipat, at ang pagbabago sa flux mula sa cathode patungo sa anode dahil sa pagbabago sa potensyal na elektrikal sa grid ay halos madalian.
Ngunit ang mga lamp ay may natatanging kawalan sa mga relay: ang kanilang ugali, tulad ng kanilang mga nauna, ang mga bombilya, na masunog. Ang buhay ng orihinal na Audion de Forest ay napakaikli - mga 100 oras - na naglalaman ito ng ekstrang filament sa lampara, na kailangang ikabit pagkatapos masunog ang una. Ito ay napakasama, ngunit kahit na pagkatapos nito, kahit na ang pinakamahusay na kalidad ng mga lamp ay hindi inaasahang tatagal ng higit sa ilang libong oras. Para sa mga computer na may libu-libong lamp at oras ng mga kalkulasyon, ito ay isang malubhang problema.
Ang mga relay, sa kabilang banda, ay "kamangha-manghang maaasahan," ayon kay George Stibitz. Sobra kaya inangkin niya iyon
Kung nagsimula ang isang set ng U-shaped na relay sa unang taon ng ating panahon at lumipat ng contact minsan bawat segundo, gagana pa rin ang mga ito hanggang ngayon. Ang unang pagkabigo sa pakikipag-ugnay ay maaaring asahan nang hindi mas maaga kaysa sa isang libong taon mamaya, sa isang lugar sa taong 3000.
Bukod dito, walang karanasan sa malalaking electronic circuit na maihahambing sa mga electromechanical circuit ng mga inhinyero ng telepono. Ang mga radyo at iba pang kagamitan ay maaaring maglaman ng 5-10 lamp, ngunit hindi daan-daang libo. Walang nakakaalam kung posible bang gumawa ng computer na may 5000 lamp na gumagana. Sa pamamagitan ng pagpili ng mga relay sa halip na mga tubo, gumawa ang mga taga-disenyo ng computer ng isang ligtas at konserbatibong pagpili.
Sa susunod na bahagi ay makikita natin kung paano at bakit napagtagumpayan ang mga pagdududa na ito.
Pinagmulan: www.habr.com