Blok bangunan fundamental dari sirkuit digital modern merayakan ulang tahun keseratusnya
Banyak insinyur yang akrab dengan nama
Lee de Forest , penemu
tabung elektron penguat ,
Walter Brattain dan
William Shockley , penemu transistor. Namun, sedikit orang yang tahu
William Eccles dan
F.U. Jordan , yang mendaftarkan paten untuk
pemicu 100 tahun yang lalu, pada Juni 1918. Pemicu adalah blok pembangun utama sirkuit digital: ia bekerja seperti sakelar elektronik yang dapat disetel ke posisi hidup atau mati, di mana ia akan tetap ada bahkan setelah penghentian sinyal kontrol. Ini memungkinkan sirkuit untuk menghafal dan menyinkronkan statusnya, dan karenanya, melakukan operasi
logis berurutan .
Pemicunya dibuat sebelum era digital dalam bentuk relay untuk sirkuit radio. Keberadaannya dijelaskan dalam
sebuah artikel di The Radio Review edisi Desember 1919, dan dua dekade kemudian pemicunya adalah di komputer
Colossus , yang
dibuat di Inggris untuk memecahkan kode militer Jerman, dan di komputer
ENIAC AS.
Pemicu modern yang tak terhitung jumlahnya terbuat dari transistor dalam sirkuit terpadu, tetapi untuk menghormati peringatan seratus tahun pemicu, saya memutuskan untuk mereproduksi sirkuit asli Eccles dan Jordan sedekat mungkin dengan aslinya.
Rangkaian ini dibangun di atas dua tabung elektronik, jadi saya mulai dengan mereka. Eccles dan Jordan kemungkinan besar menggunakan lampu
Audion atau rekan mereka di Inggris.
De Forest menemukan audio , dan itu adalah lampu elektron pertama yang menunjukkan amplifikasi, dan memungkinkan sinyal lemah diumpankan ke jaringan untuk mengontrol arus listrik yang jauh lebih kuat yang mengalir dari katoda ke anoda. Tetapi lampu awal adalah buatan tangan dan tidak dapat diandalkan, dan hari ini tidak praktis untuk membeli sepasang lampu yang berfungsi.
Sebaliknya, saya beralih ke
UX201A , versi perbaikan dari
UV201 , yang mulai diproduksi oleh General Electric pada tahun 1920. Pada saat itu, UV201 tidak jauh dari paten asli, mencatat pada saat yang sama awal produksi massal lampu elektronik, yang menyebabkan lonjakan keandalan dan ketersediaan. Saya berhasil memesan dua lampu 01A seharga $ 35 masing-masing.
Bekerja dari gambar yang diambil dari berbagai sumber, termasuk paten oleh Eccles dan Jordan (di bawah), saya membuat ulang sirkuit mereka dan memilih resistensi dengan coba-coba (di atas).Pada pelatuk, lampu dihubungkan silang sehingga keseimbangan dipertahankan, menggunakan sepasang resistor yang mengontrol tegangan. Penyeimbangan berarti mematikan, bahkan secara instan, satu lampu menyala yang kedua, dan mematikan yang pertama. Keadaan ini bertahan hingga lampu kedua mematikan sinyal kontrol, yang menyebabkan lampu pertama menyala dan yang kedua mati.
Untuk mencapai keseimbangan yang diinginkan, perlu untuk secara akurat memilih nilai-nilai resistor. Di laboratorium, Eccles dan Jordan akan menggunakan alat yang disebut kotak dekade resistor, perangkat besar yang memungkinkan Anda menggunakan pegangan untuk menghubungkan berbagai hambatan ke berbagai titik di sirkuit. Untuk alasan penghematan ruang, saya memutuskan untuk menggunakan resistor tetap dari model yang sesuai dengan waktu untuk paten.
Saya bisa mendapatkan resistor seperti itu dari koleksi radio tua yang telah saya kumpulkan selama bertahun-tahun. Pada 1920-an, ada peningkatan eksplosif dalam produksi radio, sebagai akibatnya saya memiliki beberapa radio tua yang tidak dapat diklasifikasikan dan dipulihkan, jadi saya tidak terlalu sedih, membongkarnya untuk bagian-bagian. Resistor yang diproduksi sebelum 1925 biasanya terletak di soket, bukan disolder ke papan, jadi mudah untuk melepasnya.
Kesulitannya adalah bahwa resistor ini sangat tidak akurat. Mereka secara manual terbuat dari karbon yang terletak di antara klem dalam wadah kaca. Salah satu cara untuk membawa nilai resistansi lebih dekat ke yang diinginkan adalah dengan membuka case, menghapus strip karbon, membuat torehan di atasnya untuk meningkatkan resistansi, dan memasukkannya kembali. Saya men-tweak beberapa resistor dengan cara ini, tetapi bagi yang lain itu terlalu rumit, jadi saya selingkuh, dan menaruh resistor modern di case kaca vintage.
Saya menggunakan baterai modern untuk menghindari kontak dengan baterai cair, yang pasti digunakan oleh penemunya. Salah satu masalah dengan rangkaian lampu adalah perlunya beberapa voltase berbeda. Empat baterai D yang dipasang secara seri memberikan 6 V yang dibutuhkan untuk lampu indikator dan filamen. Dengan menghubungkan sebelas baterai 9V secara seri, saya mendapatkan 99V yang dibutuhkan untuk pelat lampu. Catu daya 63 V yang serupa juga diperlukan untuk arus bias jaringan negatif. Tombol bel kuno memungkinkan saya untuk menghubungkan 9 V untuk pulsa kontrol. Untuk menunjukkan keadaan pemicu, saya menggunakan relay telegraf vintage yang sensitif yang mengontrol lampu pijar mini.
Setelah banyak percobaan, kesalahan dan penyesuaian komponen saya, yang hampir 100 tahun, setahun kemudian, saya akhirnya berhasil mencapai operasi yang stabil dari skema terhormat ini!
Jika Anda ingin mengulangi pencapaian saya, dan siap untuk mengabaikan keakuratan historis demi menyederhanakan pencarian komponen yang andal, maka ada beberapa opsi yang baik.
Lampu 6J5 , yang mulai diproduksi pada akhir 1930-an, sangat
sempurna . Mereka dapat diandalkan dan dijual jauh lebih murah daripada 01A, seharga $ 5- $ 7 masing-masing.
Relai dan lampu telegraf dapat diganti dengan lampu NE-2 neon yang murah. Mereka harus dihubungkan antara pelat 6J5 dan baterai sehingga mereka menyala ketika lampu tidak menyala, dan padam ketika menyala, menurunkan tegangan pelat. Harap dicatat bahwa 6J5 adalah lampu pijar tidak langsung, sehingga katoda harus dibumikan, dan 6 V secara terpisah diterapkan pada cahaya, berbeda dengan sirkuit asli.
Memilih baterai untuk arus bias akan memerlukan eksperimen, dan untuk 6J5, kemungkinan besar akan membutuhkan kurang dari 63 V yang digunakan untuk 01A. Adapun resistensi yang digunakan, nilai-nilai mereka harus dianggap perkiraan, dan untuk kombinasi yang tepat dari tiga pasangan harus melakukan beberapa upaya.