사중전신
Quadruplex telegraph |
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포플렉스 전신은 총 4개의 개별 신호를 동시에 하나의 와이어로 송수신할 수 있는 전기 전신의 한 종류입니다(각 방향으로 2개의 신호).따라서 사중전신은 일종의 다중화를 구현한다.
이 기술은 1874년 웨스턴 유니온에 10,000달러(2021년 239,500달러 상당)에 판 토마스 에디슨에 의해 발명되었다.
같은 선상에서 두 신호를 동시에 반대 방향으로 보내는 문제는 이전에 줄리어스 빌헬름 긴틀에 의해 해결되었고 J. B.에 의해 상업적 실행 가능성이 향상되었습니다. Stearns; Edison은 각각의 방향으로 숫자를 두 배로 늘릴 수 있는 능력을 추가했다.
이 방법은 Edison이 이전에 발명한 다이플렉스(같은 방향의 두 신호 복수)와 Stearns 스타일의 듀플렉스(동시 쌍방향 통신)를 결합했다.어느 경우든 교묘한 수법이 사용됩니다.
전신은 1개의 와이어를 사용하기 때문에 전류는 양쪽 끝(로컬 및 리모트)의 신호(노이즈 발생) 릴레이를 통과해야 합니다.듀플렉스에서는 키를 눌렀을 때 로컬 신호 릴레이를 클락하지 않고 리모트를 눌렀을 때 클락하는 것이 과제입니다.이는 릴레이를 두 개의 솔레노이드 권선으로 나누고 로컬 키의 통전 전압을 이들 중간점에 공급함으로써 이루어집니다.따라서 로컬 키를 누르면 전류가 두 방향으로 균등하게 분배됩니다.이들 중 하나는 릴레이 코일을 통과한 후 일치하는 종단 부하로 들어갑니다.일치된 종단 부하 및 릴레이 코일은 두 솔레노이드 코일 사이의 전류를 최대한 균일하게 유지하기 위해 수신 엔드에서 동일한 설정과 일치합니다.전류의 나머지 절반은 와이어를 통해 원격 릴레이(대부분 원격 신호 릴레이를 전환) 및 종단 부하로 전송됩니다.솔레노이드 사이의 이 Y자형 접합부로 유입되는 전류가 두 국소 솔레노이드의 반대 방향으로 흐르기 때문에 국소 솔레노이드는 합계를 이루지 않으며 국소 릴레이는 작동하지 않습니다.원격 끝에서 전송된 전류는 두 솔레노이드를 통해 동일한 방향으로 종단 부하로 흐릅니다.전류가 두 솔레노이드에서 동일한 방향으로 흐르기 때문에 원격 신호 릴레이는 이 로컬 키에 의해 활성화됩니다.
다이플렉스에서는 다른 트릭이 사용됩니다.2개의 메시지를 동시에 송신하려면 , 1개는 2개의 독립된 로컬 전신 키를 가지고 있습니다.이들 중 하나에서 배터리의 극성이 반전되도록 배열되어 있습니다.우선 극복해야 할 과제에 주목합니다.상기와 같이 양면 인쇄 솔레노이드는 전류가 흐르는 방향을 해결할 수 없습니다.솔레노이드의 자기장은 반대 방향이지만, 철봉의 유도 강자석은 어느 쪽으로든 끌어당겨 전류 흐름 방향에 관계없이 신호 릴레이를 닫습니다.해결책은 다리미를 영구 자석으로 교체하고 릴레이 스위치를 이중 극 스위치로 교체하는 것입니다.이제 영구 자석은 자기장의 방향을 감지하고 밀거나 당깁니다.영구 자석이 북쪽을 향하면 스위치가 한쪽 극에 닫히고 남쪽을 향하면 스위치가 다른 쪽 극에 닫힙니다.실용성을 높이기 위해 Edison은 스위치가 전류 역전의 순간에 결정성이 없거나 펄럭이는 것을 방지하는 이력(hysteresis)을 제공하고 분리된 신호를 적절한 사운드 이미터에 보내기 위해 다른 릴레이가 필요하다는 것을 발견했습니다.
혁신
현대 엔지니어들에게는 개념적으로 초급 수준이지만, 멀티플렉싱은 특허 가치가 있는 획기적인 발전이었고, 방송국 간의 긴 와이어에서 대부분의 도전과 비용이 발생했기 때문에 엄청난 경제적 승리였다는 것을 인정해야 합니다.이러한 극성 기반의 다이플렉싱은 LED 패널에 자주 사용되는 현대의 소위 "찰리플렉싱"과 유사합니다.여기서 LED의 다이오드 특성으로 인해 전압 극성에 따라 접지에 연결된 두 개의 서로 다른(빨간색 또는 녹색) LED를 동일한 와이어로 제어할 수 있습니다.에디슨과 스턴은 당시의 제한된 전자 부품들을 다루고 있었다.
스턴의 혁신은 종단 부하에 콘덴서를 사용하는 것이었습니다.이렇게 하지 않으면 반응성 긴 와이어의 임피던스 불일치가 로컬 릴레이의 두 절반에서 전류를 균형 있게 조정하지 못해 짧은 전송 거리만 활성화될 수 있었습니다.처음에는 단순한 오믹 회로 대신 전송 라인에 대한 임피던스 매칭이 인식되지 않았기 때문에 이는 혁신적이었다.당시 콘덴서를 생산하기가 어려웠기 때문에 이는 상당한 기술적 진보였습니다.
에디슨의 혁신은 (아직 발명되지 않은 다이오드 대신) 편광 영구 자석 릴레이를 사용하고 (비싼 콘덴서의 필요성을 피하기 위해) 불확실한 전류 반전 상태를 피하기 위해 유용한 히스테리스를 추가하는 몇 가지 보조 릴레이 로직을 사용한 것입니다.에디슨이 개발한 다이플렉스와 듀플렉스를 결합하는 방법이 포플렉스를 가능하게 했다.
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