再谈源于爱迪生效应的电子管的发明

源于爱迪生效应的电子管的发明

19世纪末20世纪初，电子学逐渐成为一门新的技术学科。

　　提到电子技术领域中重要的一项发明棗电子管，还要追溯到碳丝灯的发明。

　　1879年10月19日，美国著名发明家爱迪生成功地使第一盏由竹篾烧成的碳丝制成的白炽灯发光，长达45小时。他的这项发明后来获得专利。第二年，英国发明家斯万又取得了U型碳丝灯专利，从此电灯开始给人们带来光明。

　　为了延长白炽灯的寿命，爱迪生继续进行研究。他在灯泡的�**扛浇干弦恍】榻鹗羝鹗羝挥杏氲扑拷哟ィ绻谒侵浼由系缪梗扑渴苋群螅岵还汕飨蚋浇慕鹗羝牡缌鳌５笔保仙救瞬⒚挥幸馐兜秸庵窒窒笥卸嗌偌际跚绷Γ肫渌钅康难芯俊：笕巳鲜兜桨仙⑾值氖且恢�"热

　　电子发射现象"，有重要的实际应用价值，把它称为"爱迪生效应"。

　　早预见到爱迪生效应具有实用价值的，是英国物理学家、工程师弗莱明。

　　弗莱明于1870年大学毕业，1877年到剑桥大学工作，协助麦克斯韦进行电学实验。19世纪80年代，弗莱明在爱迪生设在伦敦的事务所当顾问。90年代，他又与意大利发明家马可尼一起工作。弗莱明与上述两位发明大师共事的经历，促使他把两位大发明家的成果相结合，他的目标是为无线电报接收机寻求更理想的检波器。

　　在研制新颖检波器时，弗莱明发现，如果把产生爱迪生效应的灯泡的"板极"(金属片)接电源正极，则在电场的作用下，灯丝发射出的电子就会流向板极，从而使灯丝和板极之间的电路导通。如果板极与电源负极相连，灯丝就不发射电子，这样，灯丝与板极之间就没有电流。根据这一发现，1904年弗莱明首先研制出了在无线电报接收机中用做检波器的真空二极管，并获得了专利。他一直生活到20世纪40年代，亲眼目睹了他的发明结出的硕果。

　　1906年，美国发明家德·福雷斯特对二极管加以改进，首先研制出真空三极管。

　　在上大学时，德·福雷斯特就已对马可尼发明的无线电报产生了兴趣。1896年，他毕业于耶鲁大学，随后到西屋电气公司等处工作，在业余时间研究无线电通信。他于1902年辞职，创建了自己的公司，开始了发明家的生涯。从1902年到1904年，他在无线电通信方面，总共取得了34项专利。

　　在接收无线电报信号时，德·福雷斯特为了提高二极管检波的灵敏度，于1906年设法对二极管加以改进，办法是在二极管中的灯丝与板极之间添上一根"Z"形导线，形成一个栅极，这就成了一个三极管。其中的栅极能对通过二极管的电流起控制作用。当栅极有微弱电流通过时，就会在板极检测到较大的电流，而放大电流的波形，与栅极电流的波形一样。

　　1906年底，德·福雷斯特为自己发明的三极管申请了专利。他宣告，三极管不仅能检波，而且能放大微弱的电流。他的这项发明，是电子学领域的一项非常重要的成果，为电子工业及通信技术的发展奠定了基础。

　　随后，他设计了一台原始的无线电收音机，其中用三极管代替二极管检波，当时三极管的放大作用较小，没有真正发挥作用。

　　1907年在纽约以及1908年在巴黎的埃菲尔铁塔上，德·福雷斯特发射了无线电话信号。由于当时三极管放大信号的能力有限，因此他的无线电话机中没有使用三极管。他的无线电发话机与马可尼的发报机类似，只不过是用麦克风代替了电报机中的莫尔斯键盘而已。

　　1912年，德·福雷斯特等发明了再生电路，利用正反馈技术，使音频信号放大到可以接收的程度。从此，三极管才开始用于无线电话机。

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本文刊于：2010-10-1 21:14:13

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