오디오

Audion
그 외의 용도는, 「오디온」(동음이의)을 참조해 주세요.
1908년 트리오데오디온이요필라멘트(캐소드이기도 한)는 튜브 내부의 왼쪽 아래에 있었지만 필라멘트가 연소되어 더 이상 존재하지 않습니다.필라멘트의 연결 와이어와 지지 와이어가 보입니다.플레이트는 중앙 상단에 있으며, 그리드는 그 아래에 있는 뱀 모양의 전극입니다.플레이트와 그리드 연결부는 튜브를 오른쪽에 둡니다.

Audion은 1906년 [2][3][4]미국의 전기 기술자 Lee de Forest에 의해 발명된 전기 감지 또는 증폭[1] 진공관이었다.그것은 세 개의 전극을 포함하는 [4]진공 유리 튜브로 구성된 최초의 [1][5][6][7][8]3극이었다: 가열된 필라멘트, 격자,그것은 [4]증폭시킬 수 있는 최초의 널리 사용되는 전자 장치였기 때문에 기술 역사에서 중요하다.그리드의 저전력 신호는 플레이트 회로의 전력을 훨씬 더 많이 제어할 수 있습니다.

오디오온은 최신 진공관보다 잔류 가스가 더 많았습니다. 잔류 가스는 동적 범위를 제한했고 오디오온은 비선형 특성과 불규칙한 [1][7]성능을 제공했습니다.원래는 플레밍 밸브에 그리드 전극을 추가하여 전파 수신기[3] 검출기로 개발되었지만, 1912년경에 [7][9]몇몇 연구자들에 의해 증폭 능력이 인정될 때까지 거의 쓸모가 없었다. 그들은 그것을 최초의 증폭 전파 수신기와 전자 [8][10]발진기를 만들기 위해 사용했다.증폭을 위한 많은 실용적인 응용 프로그램들이 그것의 빠른 발전에 동기를 부여했고, 원래의 Audion은 몇 년 안에 더 높은 [7][9]진공 상태의 개선된 버전으로 대체되었습니다.

역사

드 포레스트의 오디오온 라디오 수신기입니다.Audion 튜브는 섬세한 필라멘트가 늘어져 그리드에 닿지 않도록 거꾸로 장착되었습니다.이 수신기는 제공된 두 개의 검출기 튜브 중 하나의 작동을 선택할 수 있는 기능을 제공했다.1914년 3월 전파기술자협회 회보 이미지.

가스 불꽃이 전기적으로 전도된다는 것은 19세기 중반부터 알려져 왔고, 초기 무선 실험자들은 이 전도성이 전파의 존재에 의해 영향을 받는다는 것을 알아챘다.드포레스트는 기존의 램프 필라멘트로 가열된 부분 진공 상태의 가스도 거의 같은 방식으로 작동하며, 와이어가 유리 하우징에 감겨 있으면 이 장치가 무선 신호의 검출기 역할을 할 수 있다는 것을 발견했습니다.그의 원래 설계에서는 작은 금속판이 램프 하우징에 밀봉되어 있었고, 이것은 헤드폰을 통해 22V 배터리의 양극 단자에 연결되었고, 음극 단자는 램프 필라멘트의 한쪽에 연결되었습니다.유리 외부를 감싼 와이어에 무선신호를 가하면 전류에 교란이 생겨 헤드폰에서 소리가 났다.

이는 기존의 상용 무선 시스템이 특허에 의해 엄격하게 보호되었기 때문에 중요한 발전이었다. 새로운 유형의 검출기를 통해 de Forest는 자신의 시스템을 판매할 수 있을 것이다.그는 마침내 안테나 회로를 공간 전류 경로에 직접 배치된 세 번째 전극에 연결하면 감도가 크게 향상된다는 것을 알게 되었습니다. 초기 버전에서는 이것은 단순히 격자 모양으로 구부러진 와이어 조각이었습니다.

Audion은 전력 게인을 제공했고, 다른 검출기에서는 헤드폰을 작동시키기 위한 모든 전력이 안테나 회로 자체에서 공급되어야 했습니다.그 결과, 약한 송신기는 먼 거리에서도 들을 수 있었습니다.

특허 및 분쟁

De Forest와 그 당시 모든 사람들은 그의 그리드 Audion의 잠재력을 크게 과소평가했고, 그것이 대부분 군사적인 용도로만 제한될 것이라고 상상했다.드포레스트가 특허권을 주장할 당시 전화 중계기 증폭기 증폭기로서의 가능성을 보지 못한 것은 의미심장하다. 비록 그가 이전에 증폭기 증폭기와 조잡한 전기 기계식 음표 확대기가 적어도 20년 동안 전화 산업의 골칫거리였다 하더라도 말이다.(아이러니컬하게도 제1차 세계대전이 일어나기 전 수년간 특허분쟁에서 드포레스트의 그리드 오디온 특허가 이 출원에 대해 언급하지 않았기 때문에 진공 3중전극이 제조될 수 있었던 것은 이 루프홀뿐이었다.

(왼쪽) 필라멘트와 [11]플레이트 사이에 격자(지그재그 와이어)가 있는 최초의 시제품 Audion.(오른쪽) 오디오 튜브의 최신 설계.그리드와 플레이트는 중앙 필라멘트의 양쪽에서 두 부분으로 나뉩니다.이 두 개의 튜브에서는 필라멘트가 연소되어 있습니다.

드포레스트는 1906년 11월 13일(미국 특허 84만1386건) 초기 2전극판 오디온에 대한 특허를 받았으며, 1908년(미국 특허 87만9532건)에 3전극판을 특허받았다.드포레스트는 존 암브로즈 플레밍이 열전자 밸브에 대해 연구한 것과 독립적으로 오디오온을 개발했다고 주장했고, 드포레스트는 많은 라디오 관련 특허 분쟁에 휘말렸다.드포레스트는 "왜 효과가 있었는지 몰랐고,[citation needed] 그냥 그렇게 됐다"고 말한 것으로 유명하다.

그는 항상 다른 연구자들에 의해 개발된 진공 삼각대를 "오실라디온"이라고 불렀지만, 그가 그들의 개발에 중요한 영향을 미쳤다는 증거는 없었다.1913년 진정한 진공 3극이 발명된 후(아래 참조), de Forest는 다양한 종류의 무선 송수신 장치를 계속 생산해 왔습니다(이 예에 대해서는 이 페이지에 설명되어 있습니다).그러나 그는 이 장치들을 "오디오"를 사용하는 것으로 일상적으로 설명했지만, 실제로는 다른 실험자들이 개발한 것과 매우 유사한 회로를 사용하여 고진공 트라이오드를 사용했다.

1914년, 콜롬비아 대학의 학생 에드윈 하워드 암스트롱은 오디온의 전기 원리를 기록하기 위해 존 해롤드 모레크로프트 교수와 함께 일했다.암스트롱은 1914년 12월 전기 세계의 오디오에 대한 설명을 회로도와 오실로스코프 [12]그래프로 완성하여 발표했다.1915년 3월과 4월 암스트롱은 각각 뉴욕과 보스턴에 있는 라디오 엔지니어 협회에서 9월에 [10]출판된 그의 논문 "오디온 수신기의 일부 최근 발전"을 발표하며 연설했다.이 두 논문의 조합은 뉴욕 [12]과학 아카데미 연보 같은 다른 저널에 전재되었다.이후 암스트롱과 드포레스트가 재생특허를 둘러싼 논쟁에서 맞붙었을 때, 암스트롱은 드포레스트가 여전히 어떻게 작동하는지 [7][13]모른다는 것을 결론적으로 입증할 수 있었다.

문제는 (아마도 플레밍 밸브와 거리를 두기 위해) 드 포레스트의 원래 특허는 오디오온 내부의 저압 가스가 작동에 필수적이라고 명시하고 있었고 (오디온은 "오디오-이온"의 수축이다), 사실 초기 오디오온은 금속 전극에 의해 이 가스가 흡착되어 심각한 신뢰성 문제가 있었다.Audions는 때때로 매우 잘 작동했고, 다른 때에는 거의 작동하지 않았다.

드 포레스트 본인과 마찬가지로, 수많은 연구자들이 부분 진공 상태를 안정화시킴으로써 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방법을 찾으려고 노력해왔다.진정한 진공관 개발을 이끈 연구의 대부분은 GE 연구실에서 어빙 랭뮤어에 의해 수행되었다.

케노트론과 플리오트론

1918년에 오디오와 초기 3중주단이 그것들로부터 발전했다.
맨 아래 행(D): De Forest Audions
세 번째 줄(C): General Electric에서 개발한 Pliotrons by Langmuir
두 번째 줄(B): 1913년에 드포레스트로부터 권리를 사들인 웨스턴 일렉트릭에서 개발된 트라이오드.이것들은 1915년 최초의 대륙 횡단 전화 회선을 가능하게 한 전화 중계기에 사용되었다.
맨 위 행(A):프렌치 트라이오데즈프랑스 정부는 드 포레스트가 125달러가 부족하다는 이유로 프랑스 특허를 갱신하지 못하자 1912년에 오디오온을 제조할 수 있는 권리를 얻었다.
제너럴 일렉트릭 컴퍼니 플리오트론

랭뮤어는 여러 저압 및 진공 전기 장치의 성능에 대한 특정한 가정된 제한이 근본적인 물리적 한계가 아니라 단순히 제조 공정의 오염과 불순물 때문일 것이라고 오랫동안 의심해 왔습니다.

그의 첫 번째 성공은 에디슨과 다른 사람들이 오랫동안 주장했던 것과 달리, 백열등이 완전한 진공이 아닌 저압 불활성 가스로 채워진다면 더 효율적이고 더 긴 수명을 가질 수 있다는 것을 증명하는 것이었다.하지만, 이것은 사용된 가스가 산소와 수증기의 모든 흔적을 꼼꼼하게 '싹쓸이' 했을 때만 효과가 있었다.그런 다음 그는 새로 개발된 "Coolidge" X선 튜브를 위한 정류기를 생산하는 데 같은 접근법을 적용했다.세심한 청결과 세세한 부분까지 신경을 쓴 덕분에 그는 수십만 볼트의 전압을 교정할 수 있는 플레밍 다이오드를 제작할 수 있었다.그의 정류기는 그리스 케노와 트론에서 "케노트론"으로 불렸다.

그리고 나서 그는 Audion 튜브에 주의를 돌렸고, 다시 한번 제조 공정에서 악명 높은 예측 불가능한 동작이 더 주의 깊게 길들여질 수 있다고 의심했습니다.

그러나 그는 다소 비정통적인 접근법을 취했다.그는 부분진공을 안정화 시키기 보다는 Kenotron의 총진공으로 Audion 기능을 안정시키는 것이 어느 정도 쉬웠기 때문에 그것이 가능한지 궁금했다.

그는 곧 그의 "진공" 오디오가 de Forest 버전과 현저하게 다른 특성을 가지고 있다는 것을 깨달았고, 선형 증폭이 가능하고 훨씬 더 높은 주파수의 장치라는 것을 알았다.그의 장치를 오디오온과 구별하기 위해, 그는 그것을 그리스 플리오에서 "Pliotron"이라고 명명했다. (이런 의미에서 이득이라는 의미에서는 더 많은 신호가 들어오는 것을 의미한다.)

본질적으로, 그는 그의 진공관 디자인을 모두 케노트론이라고 불렀고, 플리오트론은 기본적으로 케노트론의 전문화된 유형이다.그러나 Pliotron과 Kenotron은 등록 상표였기 때문에 기술 작가들은 더 일반적인 용어인 "진공관"을 사용하는 경향이 있었습니다.1920년대 중반, "Kenotron"이라는 용어는 진공관 정류기만을 지칭하게 되었고, "Pliotron"이라는 용어는 사용되지 않게 되었다.아이러니하게도, 인기 있는 용법에서는, 사운드와 비슷한 브랜드인 "라디오트론"과 "켄-라드"가 원래 이름보다 오래되었다.

응용 프로그램 및 용도

1914년 4월 리 드 포레스트에 의해 제작되어 발표된 최초의 오디오 AM 라디오 송신기
1916년경에 de Forest가 만든 최초의 오디오 AM 라디오 송신기.1912년 오디오온 발진기의 발명은 저렴한 라디오 전송을 가능하게 했고 1920년경 라디오 방송의 출현을 주도했다.
오디오온 광고, 전기 실험 잡지, 1916년

드포레스트는 1920년대 초반까지 기존 장비의 유지보수를 위해 오디오온을 제작하여 미 해군에 공급했지만, 다른 곳에서는 오디오가 완전히 구식인 것으로 간주되었다.실용적인 라디오 방송을 현실로 만든 것은 진공 3극이었다.

이에 앞서Audion 도입 및 무선 수신기 탐지기의 coherers, barretters, 및 크리스탈을 탐지기 등 다양한 사용했다.가장 인기 있는 광석 검파기 galena 결정의 작은 조각 가는 철사. 흔히"cat's-whisker 검출기"로 지칭에 의해 검찰의 조사로 구성되어 있다.그들은 매우, 고양이의 수염의 빈번한 조정이 필요하고 증폭을 제공했다 믿을 수 없었다.는 에너지는 헤드폰을 운항하기에는 안테나를 냈다 그러한 시스템이 보통 아주 낮은 볼륨에서 가끔, 사용자가 신호에 헤드폰을 통해 듣기 위해 필요한장거리 통신 거대한 안테나의 경우 보통 전기의 거대한 양은 송신기에 입력될 했다 하였다.

이것에 대한 Audion은 상당히 개선, 하지만 원래 기기들이 신호를 탐지 과정에서 생산되었다에 차후의 증폭을 제공할 수 없었다.그 뒤의 진공 triodes 신호가 어떤 원하는 수준에, 대개 다음의 격자로, 결국 충분한 파워를 통해 보통 크기의 스피커 운전하는 것보다 더 많이 제공하 한 triode의 증폭 생산 공급에 의해 증폭될 수 있도록 허용했다.이와 별도로, 그쪽 친척분들이 감지하는 공정으로 들어오는 전파 신호를 증폭시키는, 훨씬 더 효율적으로 작동하도록 하는 것 수 있었다.

진공 튜브 역시 우세한 무선 송신기를 만드는데 사용된다훨씬 더 효율적인 송신기와 훨씬 더 민감한 수신기 1차 세계 대전 당시 무선 통신에 대변혁을 일으켜

1920년대 후반, 이런"튜브 라디오"대부분의 서구 세계 가구의 기구기 전까지 시작했다 긴 트랜지스터 라디오의 1950년 대 중반에 도입 이후에.

비록 진공 튜브 이 날기 위해 고성능의 송신기, 기타 앰프와 고충실도 오디오 장비 같은 응용 프로그램에 남아 생활하고 현대식 전자 산업에서, 진공 튜브는 주로 트랜지스터, 1947년과 1959년에 집적 회로에서 구현된 발명과 같은 고체 상태의 장치들에 의해, 대체되었다.

레퍼런스

  1. ^ a b c Okamura, Sōgo (1994). History of Electron Tubes. IOS Press. pp. 17–22. ISBN 9051991452.
  2. ^ 드포레스트는 1906년부터 그의 검출기 튜브의 많은 변형에 대한 특허를 취득했다.Audion을 가장 명확하게 커버하는 특허는 미국 특허 879,532,Space Telegraphy, 1907년 1월 29일 출원, 1908년 2월 18일 발행입니다.
  3. ^ a b 드 포리스트. Lee., 리(1월 1906년)."그 Audion, 새로운 수신기 무선 전보에".Trans.AIEE.미국 전기 전자 학회. 25:735–763. doi:10.1109/t-aiee.1906.4764762.3월 30일, 2021년까지 Retrieved.그 링크는 종이의 사이언티픽 아메리칸 서플먼트, 번호 1665년과 1666년 11월 30일, 1907년과 12월 7,1907년, p.348-350과 354-356에서 재판을 찍는 것이다.
  4. ^ a b c Godfrey, Donald G. (1998). "Audion". Historical Dictionary of American Radio. Greenwood Publishing Group. p. 28. ISBN 9780313296369. Retrieved January 7, 2013.
  5. ^ Amos, S. W. (2002). "Triode". Newnes Dictionary of Electronics, 4th Ed. Newnes. p. 331. ISBN 9780080524054. Retrieved January 7, 2013.
  6. ^ Hijiya, James A. (1992). Lee de Forest. Lehigh University Press. p. 77. ISBN 0934223238.
  7. ^ a b c d e Lee, Thomas H. (2004). Planar Microwave Engineering: A Practical Guide to Theory, Measurement, and Circuits. Cambridge University Press. pp. 13–14. ISBN 0521835267.
  8. ^ a b Hempstead, Colin; Worthington, William E. (2005). Encyclopedia of 20th-Century Technology, Vol. 2. Taylor & Francis. p. 643. ISBN 1579584640.
  9. ^ a b Nebeker, Frederik (2009). Dawn of the Electronic Age: Electrical Technologies in the Shaping of the Modern World, 1914 to 1945. John Wiley & Sons. pp. 14–15. ISBN 978-0470409749.
  10. ^ a b Armstrong, E. H. (September 1915). "Some Recent Developments in the Audion Receiver". Proceedings of the IRE. 3 (9): 215–247. doi:10.1109/jrproc.1915.216677. S2CID 2116636.. 로서 재게시됨
  11. ^ de Forest, Lee (May 1930). "Evolution of the Vacuum Tube" (PDF). Radio News. Experimenter Publications. 9 (11): 990. Retrieved August 3, 2014.
  12. ^ a b Armstrong, E. H. (December 12, 1914). "Operating Features of the Audion". Electrical World. 64 (24): 1149–1152.
  13. ^ McNicol, Donald Monroe (1946). Radio's Conquest of Space the Experimental Rise in Radio Communication. Taylor & Francis. pp. 178–184.

추가 정보

1973년 드 포레스트의 청중을 기리는 우표

외부 링크

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