世界上第一封电报诞生175周年SilentSwitcher技术解决电磁干扰-电报telegram技巧分享

本年是全球上第一封电报诞生175周年。

1844年5月24日,萨缪尔·莫尔斯试验成功全球上第一份电报。不要看这只是一份普普通通的电报,它更重要的意义在于:为人类开启“信息年代”的大门。

不外,凡事并不是一挥而就的。在电报出现之前的光阴里,你知道人类为了通讯有多积极么?

这篇我们就来聊一聊在电报出现之前,人类是怎样实现长间隔通讯的?

长间隔通讯的早期

这事我我们还得从人类有了语言提及,话说面对面的直接交流本质上就是在信息通报。后来有了文字和誊写系统,信息可以被记载到泥板、草纸、竹简!、纸张实在就是为了实现信息的通报。

但是长间隔上信息的快速通报,对于人类来说不停是一件非常痛楚的事情。

在中国古代,长间隔通讯系统重要依赖的是驿道和驿站。也就是说,在古代,马跑多快,信息的通报速率就有多快。

而在西方,古罗马帝国时期,他们也有类似于中国古代的驿道和驿站,可以把信息从美索不达米亚通报到西班牙,整个過逞大概需要10天左右。

其时的凯撒大帝在出行之前会一样平常派出信使,但经常出现凯撒都到了,信使却还没有到的环境。驿道和驿站本质上是:用马匹带着信息去吸收端。它最大的缺点就是速率着实太慢了。

将信息进行编码

驿道和驿站系统的信息流传速率经常在军事上是不够用的,以是在古代,也用其他的措施。

就拿中国来说,大多数人能想到的长间隔通讯就是狼烟台。但狼烟台能通报的信息实在很少,只能通报“有敌情”要么“没有敌情”。

这个“有敌情”要么“没有敌情”和狼烟之间实现了一次编码。也就是说,实在其时的人是看到了狼烟确定了“有敌情”,而不是看到了“有敌情”这三个字。把语言和某种特别的切合进行等价的過逞就是编码的過逞。

和狼烟类似的另有战场上的信息通报,好比:伐鼓和鸣金。在《曹刿论战》中就有

一鼓作气,再而衰,三而竭。

而在《孙子兵法·军争篇》中也有

故夜战多金鼓,昼战多旗帜,以是变人之线人也。

实在就是把将帅的决议编码成了乐器的声音,然后通过声波通报出去。但这里的问题实在和狼烟很像,就是可以或许表达的信息量很少,只能通报简单的指令。并且两者都很轻易受到外界的滋扰,好比:假如在两个狼烟台中间,有人点个火,那么就很有大概发生误传。

可以说,长间隔快速通讯的艰苦不停连续到了18世纪。

信息塔

到了18世纪和19世纪的世纪之交,法国人克劳迪·夏普(ClaudeChappe)兄弟开始思索怎样实现“远间隔传讯”。

他们计划了一种带有大型机器臂的信号塔,每个信号臂能做出196种做行动,他门把这些行动编码出了196种信息。

这些信号塔被制作在高山上,信号臂也非常高,以是可以让十几公里外的人都看得到。也就可以用它来通报谍报。详细的過逞就是,一座信号塔向另一座在视线范畴内的信号塔发送信号,以此一个个通报下去。和狼烟台比起来,信号塔可以表达的信息更多,本质上,信号塔使用的就是光波的通报。

其时恰逢法国处于战争状态,克劳迪·夏普兄弟被授权制作一条从巴黎到里尔的线路,总长快要200公里,一共制作了18座信号塔,而且都投入了使用,通报的第一个消息就是从里尔到法国,统共用了9分钟的时间,通报的内容是:

法国部队打败了普鲁士和奥地利部队。

这要换作用马来通报信息至少也要1天的时间,信号塔强盛的功能让全法国人民都很满足。于是,法国一口吻制作了556个信号塔,形成了一个线路总长4800公里的通讯网络。后来,很多国度都开始学着法国制作通讯网络,在短短的几年中,信号塔遍布了环球各地。

而我们认识的远间隔通讯,后来用来形容电报的英文单词“telegraph”,一开实在是用来指信号塔,百叶窗以及旗语的。

但我们要知道,信号塔说白了就是极尽人类的视觉本领。假如阴雨气候,大雾气候,这就会失效。这也就算了,我们想一想小时间做的传话游戏,经常这个话传着传着就变味了。

信号塔也有同样的问题,经常出现传错的环境。以是,它只是那个年代最佳的解决方法,但他仍旧没有解决信息长间隔传输的问题。

电气年代的序幕

1831年,法拉第开始了一大串的重大试验,而且还发现了电磁感到。今后,“电”和“磁”成为了一门科学。人类可以开始控制“电”和“磁”。

于是,很多人开始思索:是不是可以用电线来进行信息传输?不外,其时也有些人以为,和信号塔比起来电线并不安全。好比:电线很轻易被人砍断。

不外,对于“电”的误解,由于一个人的出现而得到了消除,这个人不但解决了用电线传输信息,而且还让这项技能大范围商用,他就是萨缪尔·莫尔斯。

那莫尔斯是怎样解决长间隔通讯的困难呢?

欲知后事怎样,且听下回剖析。

1844年第一封电报内容

自1844年以来,降低电子电路中的噪音不停是计划师们面对的一个挑衅。1844年,摩尔斯在华盛顿的国会大厦里,操作电报机发出了全球上第一封电报,内容是:上帝创造了多么的古迹(来自《圣经》)。从当时起,电路中的继电器产生的静电噪音或其他外部滋扰,就从来没有脱离过电子科学。

莫尔斯的系统是机电式的,用变压器来做继电器,把密码传送到很远的地方。全电子放大器(真空管)在70年后得到了美满,但由于内部发热元件,它们天生就有噪音。半导体的发展(没有显着的热量产生)受到通讯系统计划者的欢迎。具有讥笑意味的是,随着半导体的发展,放置在其上的印刷电路板产生了新的噪声源,由于在电路板上的各个部件之间传送快速信号的金属连接可以看做是小天线,它们产生一种称为电磁滋扰(EMI)的噪声。在电路中,电磁滋扰是一个特殊令人沮丧的问题,使得元件需要的电压比提供应电路板的电压要低。使用“无源”部件(那些不需要电源)的下拉式方法会令系统服从不高,尤其是在电池供电的系统中。早期电源也会产生大量热量,这意味着需要透风口或电扇(通常两者都有)

1958年“开关电源”的发明带来了半导体产品有源电源的革命。后来,正如在一篇关于盘算硬件的IEEE论文中所指出的,史蒂夫·乔布斯在20世纪70年代为他的苹果II选择了一种开关电源,由于它“开关电源……数千次的开关;这使得它存储电力的时间短得多,因此开释的热量更少。”正如ADI Tony Armstrong在其论文中指出的,静音开关装备平静、简单,是最有用的,开关电源必须以更快的速率运行——每秒开关约莫200万次。不外在这种速率下,会产生电磁滋扰。托尼写道:“过滤器和屏蔽也可以使用,但这在外部元件和电路板面积方面本钱更高。”

Silent Switcher解决这一问题

现在,模仿器件已经充足可以制造一体式的开关稳压器。纵然面对上述挑衅,ADI的开关稳压器仍旧非常高效,产生的电磁滋扰也比其他单芯片解决方案低得多。几年前,ADI公布了一种新型的开关调治器,叫做Silent Switcher。与传统的调治器相比,Silent Switcher开关线路在高开关频率下同时实现了低电磁滋扰和高服从。

他们怎样淘汰电磁滋扰(EMI是电源计划师的祸端)是如此的智慧,我只需要展示一下他们是怎样做到的。你需要知道的是磁场是有方向的(由于所谓的“右伎俩则”。)通过将输入信号放在芯片的另一侧,磁场方向相反,因此它们可以相互抵消。

image.png

大大降低了各开关的相对磁场滋扰图



重要字:

ADI


编辑:冀凯 引用地点: http://news.eeworld.com.cn/dygl/ic507121.html


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1844年5月24日 莫尔斯发出第一份远程电报

时间:

2016-05-24 10:25:06

出处:

科普中国


作者:

魏德勇


编辑:

蒙丹

1844年5月24日,莫尔斯坐在华盛顿国会大厦联邦最高法院会议厅中,用冲动得抖动的手,向40英里以外的巴尔的摩城发出!了历史上第一份远程电报,电文内容是《圣经》中的一句话:上帝啊,你创造了多么的古迹!

电报是通讯业务的一种,在19世纪初发明,是最早使用电进行通讯的方法。电报大大加速了消息的流畅,是产业社会的一项重要发明。莫尔斯从在电线中活动的电流在电线!忽然截至时会迸出火花这一事实得到开导,“异想天开”地想,假如将电流截至半晌发出火花作为一种信号,电流接通而没有火花作为另一种信号,电流接通时间加长又作为一种信号,这三种信号组合起来,就可以代表全部的字母和数字,文字就可以通过电流在电线中传到远处了。

莫尔斯电报的成功惊动了美国、英国和全球其他各国,他的电报很快风靡环球。这一技能的全面发展,在带来巨大便利和生活改变的同时,也将诸多头脑与理论的问题突现出来。电报的问世意味着当代通讯新纪元的开端,也催生了当代媒介技能头脑的萌发。

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