진공관의 잊혀진 라이벌

제3제국의 대체 기술인 자기 증폭기는 인터넷 시대까지 지속되었습니다.

자기 증폭기는 Univac Solid State에서 사용되었으며, 선구적인 컴퓨터 과학자 Grace Hopper가 1961년에 작동하는 모습을 보여줍니다.

두 번째 동안 제2차 세계 대전 당시 독일군은 런던을 파괴하는 데 사용했던 V-2 로켓을 포함하여 당시 매우 정교한 기술을 개발했습니다. 그러나 V-2는 다른 많은 독일 군용 하드웨어와 함께 자기 증폭기 또는 자기 증폭기라고 불리는, 아마도 들어본 적도 없는 모호하고 구식인 것처럼 보이는 구성 요소에 의존했습니다.

한 소식통에 따르면 미국에서 자기 증폭기는 오랫동안 "너무 느리고, 번거롭고, 진지하게 받아들이기에는 비효율적"인 쓸모 없는 제품으로 간주되어 왔습니다. 그래서 그 시대의 미국 군사 전자 전문가들은 독일군 포로를 심문하면서 처음 알게 된 이 장치를 독일군이 광범위하게 사용하는 것에 당황했습니다. 제3제국의 엔지니어들은 미국인들을 피해갈 수 있었던 무엇을 알고 있었습니까?

전쟁이 끝난 후 미국 정보 장교들은 유용한 과학 및 기술 정보를 얻기 위해 독일을 샅샅이 뒤졌습니다. 400명의 전문가가 수십억 페이지의 문서를 조사하고 약 200톤에 달하는 독일 산업 장비와 함께 350만 페이지의 마이크로필름을 미국으로 배송했습니다. 이러한 대량의 정보와 장비 중에는 독일 자기 증폭기의 비밀이 있었습니다. 금속 합금을 사용하여 이러한 장치를 콤팩트하고 효율적이며 신뢰할 수 있게 만든 것입니다.

미국 엔지니어들은 곧 이러한 합금을 재현할 수 있었습니다. 결과적으로 1950년대와 60년대에는 자기 증폭기의 르네상스가 찾아왔고, 이 기간 동안 자기 증폭기는 군사, 항공우주 및 기타 산업에서 광범위하게 사용되었습니다. 트랜지스터가 완전히 등장하기 전에 일부 초기 솔리드 스테이트 디지털 컴퓨터에도 등장했습니다. 요즘은 그 역사가 거의 잊혀지고 있습니다. 그래서 여기서는 잘 알려지지 않은 매거진 앰프 이야기를 소개하겠습니다.

정의에 따르면 증폭기는 작은 신호가 큰 신호를 제어할 수 있도록 하는 장치입니다. 구식 삼극관 진공관은 그리드 전극에 인가되는 전압을 사용하여 이를 수행합니다. 최신 전계 효과 트랜지스터는 게이트에 적용된 전압을 사용하여 이를 수행합니다. 자기 증폭기는 전자기적으로 제어를 수행합니다.

자기 증폭기는 2차 세계 대전 당시 독일군이 사용한 악명 높은 V-2 로켓(위)과 1956년에 완성된 Magstec 컴퓨터(가운데)를 포함하여 다양한 응용 분야에 사용되었습니다. 영국의 Elliot 803 컴퓨터 1961년 [아래] 관련 코어-트랜지스터 로직을 사용했습니다. 위부터: Fox photos/Getty Images; 레밍턴 랜드 유니백; 스미스 아카이브/Alamy

작동 방식을 이해하려면 먼저 철 막대 주위에 감겨 있는 와이어와 같은 간단한 인덕터를 고려하십시오. 이러한 인덕터는 와이어를 통한 교류 전류의 흐름을 차단하는 경향이 있습니다. 전류가 흐르면 코일이 철막대에 집중된 교류 자기장을 생성하기 때문입니다. 그리고 변화하는 자기장은 처음에 자기장을 생성한 교류에 반대되는 역할을 하는 전압을 와이어에 유도합니다.

그러한 인덕터가 많은 전류를 전달하는 경우 막대는 포화 상태에 도달할 수 있으며, 이로 인해 철은 이미 자화될 수 없습니다. 그런 일이 발생하면 전류는 사실상 방해받지 않고 코일을 통과합니다. 채도는 일반적으로 바람직하지 않지만 자기 증폭기는 이 효과를 활용합니다.

물리적으로 자기 증폭기는 쉽게 포화될 수 있는 금속 코어 재료(일반적으로 와이어로 감싼 링 또는 사각형 루프) 주위에 구축됩니다. 코어를 감싸는 두 번째 와이어도 제어 권선을 형성합니다. 제어 권선에는 많은 권선의 와이어가 포함되어 있으므로 상대적으로 작은 직류 전류를 통과시켜 철심이 포화 상태에 들어가거나 포화 상태에서 벗어날 수 있습니다.

따라서 자기 증폭기는 스위치처럼 작동합니다. 포화되면 주 권선의 AC 전류가 방해받지 않고 통과하도록 합니다. 불포화되면 해당 전류를 차단합니다. 상대적으로 작은 DC 제어 전류가 훨씬 더 큰 AC 부하 전류를 수정할 수 있기 때문에 증폭이 발생합니다.