名稱: 三極管放大電路的發(fā)明
主題詞或關(guān)鍵詞: 三極管 信息科學(xué) 德·福雷斯特 放大電路
內(nèi)容
1906年,德·福雷斯特發(fā)明了三極管,正是在這一發(fā)明的基礎(chǔ)上,經(jīng)過幾代人的努力,才使晶體管、集成電路等電子器件接連不斷地問世,開發(fā)出一代又一代的通信產(chǎn)品與計(jì)算機(jī)產(chǎn)品。
德·福雷斯特發(fā)明的三極管的柵極能迅速控制電流的通斷,控制速度比繼電器要快1萬倍。
1910年,德·福雷斯特使用三極管播放意大利著名歌唱家卡魯索演唱的歌曲,一舉成功。
1911年,他受聘到美國加利福尼亞州的一個(gè)聯(lián)邦電報(bào)公司工作。第二年,他因與一個(gè)案件有牽連而陷入困境,但他擺脫了煩惱,全力以赴地努力鉆研,獲得很大的成功,他一生取得的專利超過了300項(xiàng)。
在上述案件尚未結(jié)案時(shí),德·福雷斯特排除干擾繼續(xù)從事研究,希望能找到一種加快電報(bào)信號(hào)傳送速度的方法。一次,他把一個(gè)三極管與電話送話器等連接在一起,再接到耳機(jī)上去。當(dāng)把一塊手表放在電話送話器前面時(shí),居然出現(xiàn)了一件意想不到的事:手表的“嘀嗒”聲被放大了。
德·福雷斯特和他的助手找到了一種可以控制三極管放大作用的方法:減弱所需放大的電流,而把幾個(gè)三極管連接起來使用,使一個(gè)三極管的輸出,成為下一個(gè)三極管的輸入,這樣就能使放大效果大大增強(qiáng)。德·福雷斯特在三極管放大的原理上,取得了突破性的進(jìn)展,使得制造功率放大器的設(shè)想有了成功的可能。
德·福雷斯特為了使三極管的放大作用迅速投入實(shí)際應(yīng)用,曾到紐約去推銷他的發(fā)明成果。在等待有關(guān)公司答復(fù)意見的那段時(shí)間里,他還專程前往新澤西州,扯開嗓子向幾乎耳聾的愛迪生介紹自己的這一項(xiàng)發(fā)明。愛迪生對(duì)此十分感興趣,因?yàn)檎窃谒救怂l(fā)明白熾燈的基礎(chǔ)上,才導(dǎo)致了三極管的出現(xiàn)。
1912年,美國通用電氣公司的化學(xué)家蘭茂爾(他在1932年榮獲諾貝爾獎(jiǎng))和美國電話電報(bào)公司的阿諾德,在各自的公司,分別研制出高真空的電子三極管,使三極管的放大倍數(shù)大幅度提高,工作性能更加穩(wěn)定。從此,三極電子管進(jìn)入了實(shí)用階段。
1913年,奧地利物理學(xué)家梅斯涅爾獲得了一種電子管振蕩發(fā)生器的專利。同年,美國的阿姆斯特朗、蘭茂爾與富蘭克林等人用三極管產(chǎn)生了持續(xù)的高頻振蕩。
三極管的放大、振蕩作用的發(fā)現(xiàn),促使無線電通信事業(yè)迅速發(fā)展起來。
1915年,在舊金山國際博覽會(huì)上,德·福雷斯特公司的展臺(tái)與美國電話電報(bào)公司的展臺(tái)相隔不遠(yuǎn)。美國電話電報(bào)公司的參展人員,通過頭戴式耳機(jī),與紐約進(jìn)行長途電話的演示吸引了大批觀眾,但只字不提德·福雷斯特和他發(fā)明的三極管。第二天,德·福雷斯特公司在展臺(tái)前懸掛了一條3米長的橫幅,上面寫著:“經(jīng)許可,美國電話電報(bào)公司采用德·福雷斯特的三極管放大器制成了電話中繼器,使橫貫大陸的電話通信成為可能!”
1918年,前蘇聯(lián)科學(xué)家布魯葉維奇研制出電子管觸發(fā)器。第二年,英國物理學(xué)家愛克爾斯與喬丹,把兩個(gè)三極管和兩個(gè)電阻連接起來,也制成了一種觸發(fā)電路。
觸發(fā)電路可以形象地比喻成一種電子蹺蹺板。因?yàn)橐粋(gè)觸發(fā)器,是由兩個(gè)電子管“搭”起來的,所以在某一時(shí)刻,只有一個(gè)電子管接通,正像在某一特定時(shí)刻,蹺蹺板只有一頭朝上蹺一樣。
一個(gè)觸發(fā)電路,可以存儲(chǔ)一個(gè)二進(jìn)制數(shù),若干個(gè)觸發(fā)電路,可以組成寄存器。寄存器是計(jì)算機(jī)在工作時(shí)暫時(shí)存放數(shù)據(jù)或指令的一種裝置。觸發(fā)電路的發(fā)展,為計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。
許多發(fā)明家對(duì)電子管及其電路做了明顯的改進(jìn),推動(dòng)了電子技術(shù)的發(fā)展,為無線電報(bào)、無線電話、長途電話等通信業(yè)務(wù)的商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。電子管的出現(xiàn),促進(jìn)了有線通信、無線通信的發(fā)展,并出現(xiàn)了一門新興的工業(yè)棗電子工業(yè)。