One of the first electronic oscillators was an oscillating arc built by Elihu Thomson in 1892.[8][9] Thomson's oscillator placed an LC tuned circuit in parallel with the arc, used metal electrodes, and included a magnetic blowout. Independently in the same year, George Francis Fitzgerald realized that if the damping resistance in a resonant circuit could be made zero or negative, it would produce oscillations, and tried unsuccessfully to build a negative resistance oscillator with a dynamo, what would now be called a parametric oscillator.[10][11] The arc oscillator was rediscovered and popularized by William Duddell in 1900.[12][13] Electric arcs were used to provide illumination in the 19th century, but the arc current was unstable and they often produced hissing, humming or howling sounds.[11] Duddell, a student at London Technical College, investigated this effect. He attached an LC circuit to the electrodes of an arc lamp, and the negative resistance of the arc excited audio frequency oscillations in the tuned circuit at its resonant frequency.[11] Some of the energy was radiated as sound waves by the arc, producing a musical tone. To demonstrate his oscillator before the London Institute of Electrical Engineers, Duddell wired a series of tuned circuits to the arc and played a tune, "God Save The Queen".[11] Duddell wasn't able to generate frequencies above the audio range with his "singing arc", but in 1902 Danish physicists Valdemar Poulsen and P. O. Pederson were able to increase the frequency produced into the radio range, inventing the Poulsen arc radio transmitter, the first continuous wave radio transmitter, which was used through the 1920s.[14][15][16]
A 120 MHz oscillator from 1938 using a parallel rod transmission line resonator (Lecher line). Transmission lines are widely used for UHF oscillators.
The vacuum tube feedback oscillator was invented around 1912, when it was discovered that feedback ("regeneration") in the recently invented audion vacuum tube could produce oscillations. At least six researchers independently made this discovery and can be said to have some role in the invention.[17][18] In the summer of 1912, Edwin Armstrong observed oscillations in audion radio receiver circuits[19] and went on to use positive feedback in his invention of the regenerative receiver.[20][21] German Alexander Meissner independently discovered positive feedback and invented oscillators in March 1913.[19][22] Irving Langmuir at General Electric observed feedback in 1913.[22] Fritz Lowenstein may have preceded the others with a crude oscillator in late 1911.[23] In Britain, H. J. Round patented amplifying and oscillating circuits in 1913.[19] In August 1912, Lee De Forest, the inventor of the audion, had also observed oscillations in his amplifiers, but he didn't understand its significance and tried to eliminate it[24][25] until he read Armstrong's patents in 1914,[26] which he promptly challenged.[27] Armstrong and De Forest fought a protracted legal battle over the rights to the "regenerative" oscillator circuit[27][28] which has been called "the most complicated patent litigation in the history of radio".[29] De Forest ultimately won before the Supreme Court in 1934 on technical grounds, but most sources regard Armstrong's claim as the stronger one.[25][27]
The first and most widely used relaxation oscillator circuit, the astable multivibrator, was invented in 1917 by French engineers Henri Abraham and Eugene Bloch.[30][31][32] They called their cross-coupled, dual vacuum tube circuit a multivibrateur because the square-wave signal it produced was rich in harmonics,[31][32] compared to the sinusoidal signal of other vacuum tube oscillators.
Vacuum tube feedback oscillators became the basis of radio transmission by 1920. However the triode vacuum tube oscillator performed poorly above 300 MHz because of interelectrode capacitance. To reach higher frequencies, new "transit time" (velocity modulation) vacuum tubes were developed, in which electrons traveled in "bunches" through the tube. The first of these was the Barkhausen-Kurz oscillator (1920), the first tube to produce power in the UHF range. The most important and widely used were the klystron (R. and S. Varian, 1937) and the cavity magnetron (J. Randall and H. Boot, 1940).
Mathematical conditions for feedback oscillations, now called the Barkhausen criterion, were derived by Heinrich Georg Barkhausen in 1921. The first analysis of a nonlinear electronic oscillator model, the Van der Pol oscillator, was done by Balthasar van der Pol in 1927.[33] He showed that the stability of the oscillations (limit cycles) in actual oscillators was due to the nonlinearity of the amplifying device. He originated the term "relaxation oscillation" and was first to distinguish between linear and relaxation oscillators. Further advances in mathematical analysis of oscillation were made by Hendrik Wade Bode and Harry Nyquist[34] in the 1930s. In 1969 K. Kurokawa derived necessary and sufficient conditions for oscillation in negative resistance circuits,[35] which form the basis of modern microwave oscillator design.[7]
หนึ่ง oscillators อิเล็กทรอนิกส์แรกคืออาร์สั่นได้ที่สร้างขึ้น โดยทอมฮูในค.ศ. 1892 [8] [9] ทอม oscillator วางเป็นวงจร LC ปรับขนานกับอาร์ค ใช้หุงตโลหะ และรวมระเปิดแม่เหล็ก โดยอิสระในปีเดียวกัน จอร์จ Francis ห้องตระหนักว่า ถ้าต้านทาน damping ในวงจร resonant สามารถทำเป็นศูนย์ หรือค่าลบ มันจะทำแกว่ง พยายามประสบความสำเร็จสร้าง oscillator ต้านทานลบกับไดนาโมมี อะไรจะได้เรียก oscillator พาราเมตริก [10] [11] oscillator อาร์คที่ถูก rediscovered และ popularized โดย William Duddell ใน 1900 [12] [13] ใช้ส่วนไฟฟ้าให้แสงสว่างในศตวรรษที่ผ่านมา แต่ปัจจุบันอาร์คไม่เสถียร และผู้ผลิตมักจะมี ฮัม หรือเสียงเห่าหอน [11] Duddell นักเรียนที่ลอนดอนวิทยาลัยเทคนิค ตรวจสอบผลนี้ เขากับวงจร LC การหุงตของการอาร์คไฟ และต้านทานลบอาร์คตื่นเต้นความถี่เสียงแกว่งในวงจรจากที่ความถี่คงที่ [11] บางพลังงานถูก radiated เป็นคลื่นเสียง โดยอาร์ค ผลิตเสียงดนตรี แสดงให้เห็นถึง oscillator ของเขาก่อนลอนดอนสถาบันของไฟฟ้าวิศวกร Duddell สายของวงจรจากการอาร์ค และเล่นเพลง "พระเจ้าเซฟเดอะควีน" [11] Duddell ไม่สามารถที่จะสร้างความถี่สูงกว่าช่วงเสียงกับเขา "ร้องอาร์ค" แต่ใน 1902 physicists เดนมาร์ก Valdemar Poulsen และพีโอ Pederson ก็สามารถเพิ่มความถี่ในช่วงวิทยุ ผลิตประดิษฐ์คิดค้นเพื่อส่ง Poulsen อาร์ควิทยุ สัญญาณวิทยุ wave ต่อเนื่องแรก ซึ่งถูกใช้ผ่าน 1920 [14] [15] [16]Oscillator 120 MHz 1938 ใช้การขนานแกนส่งบรรทัด resonator (Lecher บรรทัด) สายส่งใช้สำหรับ UHF oscillatorsOscillator ติชมหลอดสุญญากาศถูกอุปโลกน์รอบซาวน่า เมื่อมันถูกค้นพบว่า ข้อเสนอแนะ ("ฟื้นฟู") ในหลอดสูญญากาศ audion เพิ่งคิดค้นสามารถผลิตแกว่ง นักวิจัยน้อย 6 ทำนี้ค้นพบโดยอิสระ และสามารถกล่าวว่า มีบางบทบาทในการประดิษฐ์ [17] [18] ในช่วงฤดูร้อนของซาวน่า อาร์มสตรองเอ็ดวินสังเกตแกว่งในวงจรเครื่องรับวิทยุ audion [19] และก็จะใช้ตอบรับสำหรับประดิษฐ์ของเขา [20] [21] เยอรมันอเล็กซานเดอร์ Meissner พบตอบอย่างอิสระ และคิดค้น oscillators ในเดือนมีนาคมค.ศ. 1913 [19] [22] เออร์วิง Langmuir ที่ไฟฟ้าทั่วไปสังเกตผลป้อนกลับในค.ศ. 1913 [22] ฟริทส์ Lowenstein อาจมีหน้าอื่น ๆ มี oscillator ดิบพ.ศ. 2454 สาย [23] ในสหราชอาณาจักร H. J. กลมจดสิทธิบัตรมือ และขาวงจร 2456 [19] ในเดือนซาวน่าสิงหาคม ลีเดอฟอเรสต์ ผู้ประดิษฐ์ audion นอกจากนี้ยังได้สังเกตแกว่งในเครื่องขยายเสียงของเขา แต่เขาไม่เข้าใจความสำคัญ และพยายามที่จะกำจัดมัน [24] [25] จนกว่าอ่านของอาร์มสตรองสิทธิใน 1914, [26] ซึ่งทันทีท้าทาย [27] อาร์มสตรองและเดอป่าสู้การต่อสู้ทางกฎหมายยืดเยื้อกว่าสิทธิให้วงจร oscillator "เกิดใหม่" [27] [28] ซึ่งมีการเรียก "ที่ซับซ้อนที่สุดสิทธิดำเนินคดีในประวัติศาสตร์ของวิทยุ" [29] เดอฟอเรสต์ชนะสุดก่อนศาลฎีกาใน 1934 บนเหตุผลทางเทคนิค แต่แหล่งข้อมูลส่วนใหญ่เกี่ยวกับข้อเรียกร้องของอาร์มสตรองเป็นคนแข็งแกร่ง [25] [27]วงจรแรก และใช้กันอย่างแพร่หลายเป็น oscillator, astable multivibrator ถูกคิดค้นใน 1917 โดยวิศวกรฝรั่งเศส Henri อับราฮัมและ Eugene เม็ดเลือดขาว [30] [31] [32] พวกเขาเรียกวงจรหลอดสุญญากาศข้ามควบคู่ คู่ของพวกเขา multivibrateur เป็นเพราะอุดมไปด้วยนิคส์, [31] [32] เปรียบเทียบกับสัญญาณ sinusoidal ของ oscillators หลอดสุญญากาศอื่น ๆ สัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมที่มันผลิตหลอดสุญญากาศติชม oscillators กลายเป็น พื้นฐานของการส่งวิทยุโดย 1920 อย่างไรก็ตาม oscillator ดูดหลอดไตรโอดทำงานข้างต้น 300 MHz เนื่องจากความ interelectrode การเข้าถึงความถี่สูง ใหม่ "ขนเวลา" (เอ็มความเร็ว) ดูดหลอดได้รับการพัฒนา อิเล็กตรอนเดินทางใน "ช่อ" ผ่านท่อ ต้องชั่ง Barkhausen oscillator (1920), หลอดแรกในการผลิตไฟฟ้าในช่วง UHF ได้ สำคัญที่สุด และใช้กันอย่างแพร่หลายถูก klystron (R. และ s ได้แล้วแต่กำหนด 1937) และ magnetron โพรง (Randall เจและ H. Boot, 1940)ผลป้อนกลับแกว่ง เรียกเกณฑ์ Barkhausen เงื่อนไขทางคณิตศาสตร์ได้มา โดย Barkhausen จอร์จไฮน์ริชในปี 1921 การวิเคราะห์แบบจำลองไม่เชิงเส้น oscillator อิเล็กทรอนิกส์ oscillator Van der Pol แรกเสร็จ โดย Pol Balthasar van der ใน 1927 [33] เขาแสดงให้เห็นว่า ความมั่นคงของการแกว่ง (ขีดจำกัดรอบ) ใน oscillators จริงเกิด nonlinearity อุปกรณ์ amplifying เขาเป็นต้นกำเนิดของคำว่า "พักผ่อนสั่น" และเป็นครั้งแรกเพื่อ แยกระหว่างเส้น และ oscillators ผ่อน ความก้าวหน้าเพิ่มเติมในการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ของการสั่นเกิดจากนดริเวดเป็นลางและแฮร์รี่ Nyquist [34] ในช่วงทศวรรษ 1930 คุณ Kurokawa ได้รับเงื่อนไขความจำเป็น และเพียงพอสำหรับการสั่นในต้านทานลบวงจร, [35] ซึ่งเป็นพื้นฐานของการออกแบบทันสมัยไมโครเวฟ oscillator ใน 1969 [7]
การแปล กรุณารอสักครู่..
