Схема радиоприемника попова. Александр Попов: пионер радиотехники и изобретатель радио — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Кто первым изобрел радио. Какой вклад внес Александр Попов в развитие радиосвязи. Чем известен Александр Попов в истории науки и техники. Каковы основные достижения Александра Попова в области радиотехники. Как проходили первые эксперименты Попова с радиоволнами.

Содержание

Детство и юность Александра Попова

Александр Степанович Попов родился 16 марта 1859 года в поселке Турьинские Рудники (ныне город Краснотурьинск Свердловской области) в семье священника. С детства Александр проявлял большой интерес к естественным наукам и технике. Отец хотел, чтобы сын пошел по его стопам и стал священнослужителем, поэтому отправил его учиться в духовное училище в Екатеринбурге. Однако увлечение точными науками взяло верх — в 1877 году Попов поступил на физико-математический факультет Петербургского университета.

Почему Попов выбрал физику, а не пошел по стопам отца? Любознательный юноша с детства тянулся к знаниям о природе и технике. Его захватывали новейшие открытия в области электричества и магнетизма. Поступив в университет, Попов смог в полной мере реализовать свою страсть к науке и эксперименту.

Начало научной деятельности Попова

После окончания университета в 1882 году Попов остался работать в физической лаборатории. В 1883 году он защитил диссертацию на тему «О принципах магнито- и динамоэлектрических машин постоянного тока». С 1883 года Попов преподавал физику и электротехнику в Минном офицерском классе в Кронштадте. Именно здесь он начал свои опыты по изучению электромагнитных волн и беспроводной передаче сигналов.

Что подтолкнуло Попова к исследованиям в области радиоволн? Ключевую роль сыграло знакомство с работами немецкого физика Генриха Герца, который экспериментально доказал существование электромагнитных волн. Попов увидел огромный потенциал в практическом применении этого открытия для беспроводной связи.

Создание первого в мире радиоприемника

В 1894-1895 годах Попов провел серию экспериментов по приему и регистрации электромагнитных волн. 7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества он продемонстрировал созданный им «прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний» — первый в мире радиоприемник.

Как работал первый радиоприемник Попова? Ключевым элементом был когерер — стеклянная трубка с металлическими опилками, которые изменяли свою проводимость под действием электромагнитных волн. При приеме сигнала срабатывало реле, включавшее звонок. Удар молоточка звонка встряхивал когерер, восстанавливая его чувствительность.

Первые опыты по радиосвязи

Весной 1896 года Попов осуществил первую в мире радиопередачу осмысленного сообщения. На расстоянии 250 метров была принята радиограмма из двух слов: «Генрих Герц». В 1897 году дальность действия аппаратуры Попова была доведена до 5 км.

Какое значение имели эти первые опыты? Они наглядно продемонстрировали возможность использования радиоволн для передачи информации на расстояние без проводов. Это открывало огромные перспективы для развития связи, особенно морской.

Вклад Попова в развитие радиосвязи

В последующие годы Попов продолжал совершенствовать свои приборы. В 1899 году под его руководством была налажена первая в России линия радиосвязи между островами Гогланд и Кутсало в Финском заливе протяженностью 47 км. В 1900 году радиосвязью были оснащены военные корабли Балтийского флота.

Почему работы Попова имели такое большое значение? Они заложили основы практического применения радиосвязи, особенно для морского флота. Радиосвязь значительно повышала безопасность мореплавания, позволяя кораблям поддерживать контакт с берегом.

Признание заслуг Попова

В 1901 году Попов был избран профессором физики Электротехнического института в Санкт-Петербурге. В 1905 году он стал директором этого института. Однако тяжелая болезнь оборвала жизнь ученого на пике его научной деятельности — Попов скончался 13 января 1906 года в возрасте 46 лет.

Как сегодня оценивается вклад Попова в науку? Александр Попов по праву считается одним из пионеров радиотехники и изобретателем радио. В России 7 мая отмечается День радио в память о первой демонстрации радиоприемника Поповым. Его имя носят улицы и учебные заведения во многих городах.

Спор о приоритете изобретения радио

В истории науки существует спор о приоритете изобретения радио между Александром Поповым и итальянским изобретателем Гульельмо Маркони. В 1896 году Маркони запатентовал в Великобритании «усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов и в аппаратуре для этого».

Кого же считать настоящим изобретателем радио? Большинство историков науки признают приоритет Попова, который продемонстрировал свой радиоприемник на 9 месяцев раньше Маркони. Однако Маркони сумел быстрее коммерциализировать изобретение и организовал массовое производство радиоаппаратуры.

Наследие Александра Попова

Научные достижения Александра Попова заложили фундамент для развития радиотехники и беспроводной связи. Его работы дали толчок бурному прогрессу в этой области в XX веке. Сегодня различные виды радиосвязи и беспроводных технологий прочно вошли в нашу повседневную жизнь.

Какое значение имеют работы Попова для современной науки и техники? Они стали отправной точкой для создания всех видов беспроводной связи — от радио и телевидения до мобильной связи и Wi-Fi. Принципы, заложенные Поповым, лежат в основе современных телекоммуникационных технологий.

Заключение

Александр Степанович Попов по праву считается одним из величайших русских ученых и изобретателей. Его пионерские работы в области радиосвязи открыли новую эру в развитии техники. Хотя жизнь Попова оборвалась рано, его научное наследие продолжает служить человечеству и сегодня, спустя более века после его изобретений.

PhysBook:Электронный учебник физики — PhysBook

Содержание

1 Учебники
2 Механика
- 2.1 Кинематика
- 2.2 Динамика
- 2.3 Законы сохранения
- 2.4 Статика
- 2.5 Механические колебания и волны
3 Термодинамика и МКТ
- 3.1 МКТ
- 3. 2 Термодинамика
4 Электродинамика
- 4.1 Электростатика
- 4.2 Электрический ток
- 4.3 Магнетизм
- 4.4 Электромагнитные колебания и волны
5 Оптика. СТО
- 5.1 Геометрическая оптика
- 5.2 Волновая оптика
- 5. 3 Фотометрия
- 5.4 Квантовая оптика
- 5.5 Излучение и спектры
- 5.6 СТО
6 Атомная и ядерная
- 6.1 Атомная физика. Квантовая теория
- 6.2 Ядерная физика
7 Общие темы
8 Новые страницы

Здесь размещена информация по школьной физике:

материалы из учебников, лекций, рефератов, журналов;
разработки уроков, тем;
flash-анимации, фотографии, рисунки различных физических процессов;
ссылки на другие сайты

и многое другое.

Каждый зарегистрированный пользователь сайта имеет возможность выкладывать свои материалы (см. справку), обсуждать уже созданные.

Учебники

Формулы по физике – 7 класс – 8 класс – 9 класс – 10 класс – 11 класс –

Механика

Кинематика

Основные понятия кинематики – Прямолинейное движение – Криволинейное движение – Движение в пространстве

Динамика

Законы Ньютона – Силы в механике – Движение под действием нескольких сил

Законы сохранения

Закон сохранения импульса – Закон сохранения энергии

Статика

Статика твердых тел – Динамика твердых тел – Гидростатика – Гидродинамика

Механические колебания и волны

Механические колебания – Механические волны

Термодинамика и МКТ

МКТ

Основы МКТ – Газовые законы – МКТ идеального газа

Термодинамика

Первый закон термодинамики – Второй закон термодинамики – Жидкость-газ – Поверхностное натяжение – Твердые тела – Тепловое расширение

Электродинамика

Электростатика

Электрическое поле и его параметры – Электроемкость

Электрический ток

Постоянный электрический ток – Электрический ток в металлах – Электрический ток в жидкостях – Электрический ток в газах – Электрический ток в вакууме – Электрический ток в полупроводниках

Магнетизм

Магнитное поле – Электромагнитная индукция

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания – Производство и передача электроэнергии – Электромагнитные волны

Оптика.

СТО

Геометрическая оптика

Прямолинейное распространение света. Отражение света – Преломление света – Линзы

Волновая оптика

Свет как электромагнитная волна – Интерференция света – Дифракция света

Фотометрия

Квантовая оптика

Излучение и спектры

СТО

Атомная и ядерная

Атомная физика. Квантовая теория

Строение атома – Квантовая теория – Излучение атома

Ядерная физика

Атомное ядро – Радиоактивность – Ядерные реакции – Элементарные частицы

Общие темы

Измерения – Методы решения – Развитие науки- Статья- Как писать введение в реферате- Подготовка к ЕГЭ — Репетитор по физике

Новые страницы

Запрос не дал результатов.

Первый радиоприемник А.С.Попова. К 155летию со дня рождения нашего великого соотечественника.

Чтобы понять какое место занимает в истории Радио изобретение А.С.Попова, обратимся к истокам рождения первого его радиоприемника. Перенесемся в последнее десятилетие 19 века, насыщенное гениальными открытиями Максвелла, Герца, Лоджа, Бранли и др., которые и вдохновили Александра Степановича Попова изобрести РАДИО.

После опытов Г. Герца по исследованию передачи и приема электромагнитных волн следующим, кто продолжил исследования этих явлений был О. Лодж. Если Герц, исходя из уравнений Максвелла, в 1886—89гг. экспериментально доказал существование электромагнитных волн и исследовал их свойства, то Лодж, воспользовавшись открытием Бранли (1891г.), предпринял попытку передачи сообщений без проводов. Опыты Лоджа, описаны в его лекции, перевод которой имеется в книге «Из предистории радио» изд. 1948г. под редакцией академика Л.И. Мандельштама на странице 423. В своей демонстрационной лекции «Творение Герца», прочитанной в 1894 г (опубликована в журнале Nature в 1984г.), докладчик демонстрировал опыты, подтверждающие открытие электромагнитных волн Герцом. При этом вместо наблюдения искры в разрыве приемной рамки, как это было у Герца, он воспользовался трубкой Бранли назвав ее когерером. В приборе Лоджа когерер под действием передатчика Герца «открывался», замыкая цепь постоянного тока, что фиксировалось по отклонению стрелки гальванометра на расстоянии около 40 м. Для восстановления чувствительности когерера его периодически встряхивали. Не о каких телеграфированиях, используя азбуку Морзе, речь вообще в этих опытах не шла и не могла идти. Патент на свой прибор с трубкой Бранли, батарейкой и гальванометром Лодж получать не собирался.

Первое информационное сообщение удалось передать без проводов А.С.Попову 7мая 1895 года, когда он продемонстрировал свою приемо-передающую установку на заседании физического отделения Русского физико-химического общества, выступив с докладом «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям». В радиоприемнике А.С.Попова когерер обладал свойством автоматического восстановления чувствительности принимаемым радиосигналом. Это и было главным достижением А.С.Попова. Патентовать свой радиоприемник А.С.Попов не стал.

Более того, А.С. Попов с присущей ему научной добросовестностью в статье «Прибор для обнаружения и регистрации электрических колебаний» опубликованной в журнале Русского физико-химического общества вып. 1, 1896г. во первых, отмечает, что в 1891 году именно Бранли открыл, что металлические порошки обладают способностью изменять свое сопротивление от воздействия разряда электрофорной машины.

И во вторых, что первым применил эти свойства металлических порошков к обнаружению герцевых лучей был Лодж. Попов так и пишет: «в своей лекции «The Work of Herz» Лодж употребляет фразу «it is a singular variety of electric welding»…Попов даже поясняет, почему Лодж назвал трубку Бранли когерером от английского слова «cohesion» — сцепление. В этой же статье была впервые приведена схема первого радиоприемника А.С. Попова.

Интересно высказывание академика Ю.В. Гуляева, сделанное им на торжественном заседании, посвященном 100 летию со дня рождения академика Кобзарева Ю.Б.: «в 1995 году к 100-летию изобретения радио Поповым А. С. специальная комиссия ездила в Англию и окончательно установила, что Маркони Г. продемонстрировал в действии свой патентованный в Англии прибор лишь через год после Попова А.С., более того в альбоме Маркони на второй странице хранится рисунок схемы приемника Попова А.С. (этот альбом, который был продемонстрирован комиссии, сохранила жена Маркони)». Ниже приведена схема первого приемника А.С.Попова из его журнальной статьи и альбома Маркони.

Эта схема полностью соответствует радиоприемнику А.С. Попова, который он демонстрировал в действии 7 мая 1895 года.

Не следует путать этот приемник с приемником – грозоотметчиком, в котором параллельно к катушке звонка был подключен электромагнит регистрирующего прибора, сначала цилиндр с недельным оборотом и пишущим пером Ришара, а затем недельный цилиндр был заменен двенадцатичасовым с записью на телеграфную ленту, наматываемую на цилиндр со скоростью 23 мм в час. Такое усовершенствование приемника Попова А.С. относится к лету 1895г. Испытания проводились в Лесном институте. Название «грозоотметчик» Попов А.С. не использовал, трактовал его несколько шире, а именно называя его прибором для наблюдения атмосферного электричества. Некоторые историки ошибочно считают, что именно «грозоотметчик» демонстрировал Попов А.С. 7 мая 1895г. А это вид прибора для наблюдения атмосферного электричества.

Схема радиоприемника 1895г. была применена и в установке при приеме первой в мире радиотелеграммы в 1896г. Это подтверждается воспоминаниями Петра Николаевича Рыбкина, друга и соратника А.С.Попова в его книге, «Десять лет с изобретателем радио», Связьиздат, 1945г. Именно Рыбкин в 1896 году будучи на передающей станции в 250 метрах от приемника в физическом кабинете Петербургского университета передал первую в мире радиотелеграмму «Heinrich Hertz».

Хотелось бы подчеркнуть, что все эти события произошли до того, как Маркони получил свой первый патент N 12039 в июле 1897г.

После смерти А. С.Попова российским ученым пришлось выступить в защиту его приоритета. По вопросу о научном значении изобретения Попова Физическим отделением РФХО была создана комиссия в составе академика Б.Б.Голицина, профессоров О.Д.Хвольсона и Н.Г.Егорова. Комиссия изучила доступные ей материалы, запросила мнения зарубежных ученых, современников А.С.Попова.
Доклад комиссии, опубликованный вместе с письмами Э.Бранли и О.Лоджа в «Журнале РФХО», завершается такими словами: «…по имеющимся в нашем распоряжении данным, независимо от всяких прочих обстоятельств данного изобретения, А.С.Попов по справедливости должен быть признан изобретателем телеграфа без проводов при помощи электрических волн. Мы надеемся, что и сомневающиеся в справедливости такого признания присоединятся к нам. Колебаться в таком признании Физическое общество не должно. Мы, современники незабвенного Александра Степановича, его товарищи, ученики и почитатели, еще не забыли его опытов, его честной скромной души, его правдивого слова, его оригинального ума и экспериментаторской талантливости».
Высоко оценил заслуги А.С.Попова в своем письме О.Лодж (приводится в сокращении):

А это перевод письма Лоджа: «Я всегда был высокого мнения о работах профессора Попова над беспроволочным телеграфом. Я действительно использовал для восстановления чувствительности когерера как автоматический молоточек или другой встряхиватель, приводимый в действие часовым или каким-либо иным механизмом. Однако Попов впервые достиг того, что сам сигнал осуществлял обратное воздействие. Я полагаю, что в этом и состоит новшество, которым мы обязаны Попову. Оно было в скором времени принято Маркони и другими… Вам лучше, чем мне, известно, как далеко пошел Попов в применении своего изобретения для непосредственной передачи смысловых сообщений телеграфными сигналами…Сочту за честь ответить на любые Ваши вопросы и я рад, что работа профессора Попова получит признание у него на родине…»

В заключение приведу слова Александра Степановича Попова, которые в нынешнее время приобретают особую значимость:

«Я — русский человек, и все свои знания, весь свой труд, все свои достижения я имею право отдать только моей Родине. Я горд тем, что родился русским. И если не современники, то, может быть, потомки наши поймут, сколь велика моя преданность нашей родине и как счастлив я, что не за рубежом, а в России открыто новое средство связи».

Изобретатель Радио Александр Степанович Попов (16 марта 1859г.-13 января 1906г.)

Александр Попов и его радиоприемник

Александр Попов (1859-1906) с семьей

4 марта 1859 года родился русский физик Александр Степанович Попов . Александр Попов известен у себя на родине и в странах Восточной Европы как изобретатель радио. В 1895 году он представил статью о построенном им беспроводном детекторе молний, который работал с использованием когерера для обнаружения радиошума от ударов молнии.

«Могу выразить надежду, что мой аппарат будет применяться для подачи сигналов на большие расстояния электрическими колебаниями высокой частоты, как только будет изобретен более мощный генератор таких колебаний. »,
– Попов Александр Степанович, цит. в [11]

Сын священника

Родившийся в городе Краснотурьинске Свердловской области на Урале в семье священника, Попов увлекся естественными науками еще в детстве. Его отец хотел, чтобы он стал священником, и отправил его в семинарию в Екатеринбурге, где у Попова развился интерес к естественным наукам и математике, и вместо того, чтобы поступить в теологическую школу в 1877 году, он поступил в Санкт-Петербургский университет , чтобы изучать физику в 1877 г. После получения диплома по математике он поступил на преподавательский факультет университета. Однако научный интерес Попова переключился на электротехнику. Поэтому он стал инструктором в Торпедном училище ВМФ России в Кронштадте под Санкт-Петербургом. Там студентов учили управлять электрооборудованием на русских военных кораблях, а сам Попов успел воспользоваться хорошо оборудованной библиотекой учебного заведения. На Попова повлияли работы немецкого физика Генриха Герца и его открытие электромагнитных волн, и он начал искать способы их приема на большие расстояния [4].

Эксперименты с электромагнитными волнами

В 1894 году, после смерти Герца, британский физик Оливер Лодж прочитал мемориальную лекцию об экспериментах Герца [5]. Лодж устроил демонстрацию квазиоптической природы волн Герца и продемонстрировал их передачу на расстояния до 50 метров, используя детектор, называемый когерером, — стеклянную трубку, содержащую металлические опилки между двумя электродами. Когда на электроды подавались волны, полученные от антенны, когерер становился проводящим, позволяя току от батареи проходить через него, а импульс улавливался зеркальным гальванометром. После получения сигнала металлические опилки в когерере приходилось сбрасывать с помощью вибратора с ручным управлением или вибрации колокола, поставленного на стол рядом, который звонил каждый раз при получении передачи. Попов принялся за разработку более чувствительного радиоприемника, который можно было бы использовать в качестве детектора молний, для оповещения о грозах путем регистрации электромагнитных импульсов ударов молнии с помощью когерерного приемника, и установил его в метеорологической обсерватории Института лесного хозяйства в г. Санкт-Петербург в 1895. Свои результаты Попов опубликовал в статье, в которой предположил, что такой аппарат можно использовать для приема сигналов от искусственного источника колебаний. Он выступил перед Петербургским физико-химическим обществом, продемонстрировав передачу волн Герца между разными частями зданий Петербургского университета.

Один из первых радиоприемников, построенный русским физиком Александром Поповым в качестве детектора молний в 1894 году. Из источника неясно, оригинал это или воссоздание.

Ранняя демонстрация

В мае 1895 года Попов продемонстрировал свои доказательства того, что слова « Генрих Герц » были переданы азбукой Морзе и что полученные звуковые сигналы были записаны на доске президентом общества, который был председателем встреча. Считается, что газетную статью о демонстрациях Маркони в сентябре 1896 г. он впервые прочитал в 1896 г. Однако считается, что ни Маркони, ни Попов не знали о близком сходстве своих опытов.[6]

Связь «корабль-берег»

Работая вместе с русским флотом, Попов успешно установил к 1898 г. связь «корабль-берег» на расстоянии 10 км. В последующие месяцы им удалось увеличить максимальное расстояние до до 50 км. Однако, к сожалению, считается, что Попов не получил большой поддержки со стороны российского правительства до 50 лет спустя, когда изменились национальные взгляды и энтузиазм.

Александр Попов и Маркони

Экспериментальная работа Попова, связанная с волнами Герца, заслуживает большого признания. Однако общепризнано, что радиосвязь действительно была изобретена им. Его описание приемного аппарата было опубликовано в 189 г.6 и близко совпадает с патентом Маркони, опубликованным в июне 1896 года. Однако Александр Попов считается первым, кто применил антенну для передачи и приема радиоволн.

Спасение жизней с помощью радио

В 1900 году по указанию Попова на острове Гогланд в Финском заливе в восточной части Балтийского моря, примерно в 180 км к западу от Санкт-Петербурга и в 35 км от побережья Финляндии, была создана радиостанция. обеспечить двустороннюю связь по радиотелеграфу между российской военно-морской базой и экипажем броненосца «Генерал-адмирал Апраксин». Линкор сел на мель у острова Гогланд в ноябре 189 г.9. Экипаж «Апраксина» не подвергался непосредственной опасности, но вода в заливе начала замерзать. Из-за непогоды и бюрократической волокиты экипаж «Апраксина» прибыл только в январе 1900 года для установки радиостанции на острове Гогланд. К моменту освобождения «Апраксина» от скал ледоколом «Ермак» в конце апреля радиостанция острова Гогланд обработала 440 официальных телеграфных сообщений. Помимо спасения экипажа «Апраксина», более 50 финских рыбаков, застрявших на куске дрейфующего льда в Финском заливе, были спасены ледоколом «Ермак» по телеграммам бедствия, отправленным по радиотелеграфу.

Последние годы и наследие

В 1901 году Александр Попов был назначен профессором Электротехнического института, который носит его имя. В 1905 году он был избран директором института. В 1905 году Александр Стефанович Попов тяжело заболел и умер от кровоизлияния в мозг 13 января 1906 года в возрасте всего 46 лет. Похоронен на Волковом кладбище в Санкт-Петербурге. Много лет спустя после смерти Попова и после Второй мировой войны 7 мая 1919 года в Советском Союзе было объявлено Днем радио.45. Выбор даты обусловлен тем, что Попов впервые представил свои опыты по приему грозовых разрядов в Российскую академию наук 7 мая 1895 г., а 7 мая 1945 г. исполнилось 50 лет этому событию. Конфликт между Востоком и Западом, начавшийся после 1945 года, способствовал тому, что изобретателем радио в Советском Союзе считается русский физик Попов, также по пропагандистским мотивам, и почитается в этом представлении.

Ссылки и дополнительная литература:

[1] Биография Попова и работа в Britannica
[2] Попов в Музее истории телефона
[3] Попов в Технологическом музее Великобритании
[4] Генрих Герц и передача электромагнитных волн, блог SciHi, 13 ноября 2017 г.
[5] Оливер Лодж и Когерер, блог SciHi, 12 июня 2016 г.
[6] Гульельмо Маркони и его волшебная машина, блог SciHi, 12 декабря 2012 г.
[7] Александр Стефанович Попов в Викиданных
[8] Эрика Вондерхейд: Ранняя радиопередача признана вехой. В: Информационный бюллетень Общества радиовещательных технологий. Том. 13, № 4, лето 2005 г., IEEE, ISSN 1067-490X
[9] «Александр Попов». Сеть глобальной истории IEEE . IEEE.
[10] Хронология радиопионеров, через DBpedia и Wikidata
[11] Уолтер Левин, Лекция 13: Электромагнитные волны, поляризация | 8.03 Вибрации и волны , За очарование физики @ youtube
[12] Беспроводной радиоприемник Попова, Physics Today, 7 мая 2015 г. в сегодняшней истории

Кто изобрел радио: Гульельмо Маркони или Александр Попов?

Лучи восходящего солнца едва достигли предгорья Силиконовой долины, но Марсиан Э. (Тед) Хофф-младший уже по локоть в электронных компонентах, копаясь в штабелях пыльных печатных плат. Это ежемесячный блошиный рынок в Футхилл-колледже, и он редко его пропускает.

Тед Хофф — легенда электронной индустрии. Будучи менеджером по исследованиям в Intel Corp., тогда базировавшейся в Маунтин-Вью, он понял, что кремниевая технология продвинулась до такой степени, что при тщательном проектировании полноценный центральный процессор может поместиться на кристалле. Объединившись со Стэнли Мазором и Федерико Фаггином, он создал первый коммерческий микропроцессор Intel 4004.

Эта статья была впервые опубликована как «Marcian E Hoff». Он появился в февральском номере журнала 9 за 1994 г.0010 Спектр IEEE. Версия в формате PDF доступна на IEEE Xplore. Фотографии появились в оригинальной печатной версии.

Но для Хоффа микропроцессор был всего лишь одной из многих вспышек на пути его долгого увлечения электроникой. Его страсть к этой области привела его из нью-йоркских магазинов подержанной электроники в элитные университетские лаборатории, через напряженные первые годы революции микропроцессоров и суматоху в индустрии видеоигр, и, наконец, к его сегодняшней работе: высокотехнологичному частному сыщику.

Довольно рано в детстве Хофф понял, что лучший способ перестать быть ребенком и стать немного сильнее — это понять, как все устроено. Он начал свои исследования с химии. К 12 годам он перешел к электронике, собирая вещи из деталей, заказанных из Каталога радиосвязи союзников, комплекта коротковолнового радиоприемника и излишков реле и двигателей, собранных из мусора на предприятии его отца, компании General Railway Signal Co., в Рочестере. , Нью-Йорк. Затем в старших классах, работая в основном с подержанными компонентами, он построил осциллограф, и это достижение он использовал для работы техническим специалистом в General Railway Signal.

Хофф вернулся к этой работе во время перерывов в учебе в политехническом институте Ренсселера, Троя, штат Нью-Йорк. Несколько лет началось с того, что Хофф пришел в лабораторию General Railway и обнаружил, что два лучших осциллографа исследователей сломаны. Он ремонтировал ультрасовременные Tektronix 545, а затем переходил к более интересным вещам, таким как изобретение схемы слежения за движением поездов на звуковой частоте и устройства молниезащиты, благодаря которым он получил два патента еще до того, как вышел из подросткового возраста.

Самым лучшим в этой работе, вспоминал Хофф, был доступ к компонентам, которые были выше бюджета большинства студентов-инженеров в 1950-х годах — например, к транзисторам и даже к только что представленному силовому транзистору. Он защитил дипломную работу о транзисторах, используемых в качестве переключателей, и денежный приз, который он за нее получил, быстро пошел на покупку собственного прицела Heathkit.

Ранние нейронные сети

Хоффу нравились инженерные курсы в Ренсселере, но не узкая направленность самого колледжа. Он хотел расширить свой кругозор, как в интеллектуальном, так и в географическом плане (он никогда не был дальше, чем в нескольких милях к западу от Ниагарского водопада), поэтому выбрал Калифорнийский Стэнфордский университет для получения аспирантуры. Работая над докторской диссертацией. там он проводил исследования в области адаптивных систем (которые сегодня называются нейронными сетями) и вместе со своим научным руководителем Бернардом Уидроу получил еще два патента.

«У него был игрушечный поезд, который двигался вперед и назад под управлением компьютера, балансируя на метле. Я видел в нем сумасшедшего изобретателя, сумасшедшего ученого».
— Стэнли Мазор

Его коллега по Intel Мазор, ныне менеджер по обучению в Synopsys Inc., Маунтин-Вью, Калифорния, вспомнил встречу с Хоффом в его лаборатории в Стэнфорде.

«У него был игрушечный поезд, который двигался взад и вперед под управлением компьютера, балансируя на метле», — сказал Мазор. «Я видел в нем сумасшедшего изобретателя, сумасшедшего ученого».

После получения степени Хофф остался в Стэнфорде еще на шесть лет в качестве постдокторанта, продолжая работу над нейронными сетями. Сначала его группа сделала сети обучаемыми, используя устройство, сопротивление которого менялось в зависимости от количества и направления приложенного тока. Он состоял из карандашного грифеля и куска медной проволоки, помещенных в раствор сульфата меди и серной кислоты, и они назвали его мемистором.

«Одним из результатов всей нашей работы над микропроцессорами, который всегда меня радовал, является то, что мы получили компьютеры от этих людей из [компьютерного центра]».
— Тед Хофф

Вскоре группа приобрела компьютер IBM 1620, и у Хоффа появился первый опыт программирования — и перепрошивки системы. Ему приходилось иметь дело с чиновниками компьютерного центра кампуса, которые считали, что все компьютеры должны быть в одном месте, и ими должны управлять специалисты, работающие с коробками с перфокартами, доставленными исследователями. Идея о том, что исследователь должен программировать компьютерные системы в интерактивном режиме, была для них анафемой.

Тед Хофф: Статистика жизнедеятельности

Имя

Марсиан Э. (Тед) Хофф мл.

Дата рождения

28 октября 1937 г.

Семья

, Джуди; три дочери, Кэролайн, Лиза и Джилл

Образование

Бакалавр наук, 1958, Политехнический институт Ренсселера, Троя, Нью-Йорк; MS, 1959 г. , доктор философии, 1962 г., Стэнфордский университет, Калифорния, все по электротехнике

Первая работа

Посадка капусты

Первая электроника. Введение в теорию ядерных реакторов Джона Р. Ламарша; Генератор компиляторов Уильяма М. Маккимана, Джеймса Дж. Хорнинга и Дэвида Б. Вортмана

Самые уважаемые люди

Основатели Intel Corp. Роберт Нойс и Гордон Мур, главный исполнительный директор Intel Эндрю Гроув

Любимые рестораны

Postrio и Bella Voce в Сан-Франциско, Beausejour в Лос-Альтосе, Калифорния

Любимые фильмы

3

2001 , Доктор Стрейнджлав
Девиз
«Если это работает, это эстетично»
Активный отдых
Игра с электроникой посещение опер и концертов; поход в театр, боди-серфинг на Гавайях; выгуливает своих аляскинских маламутов
CAR
Porsche 944
Управление Creed
«Лучшая мотивация-это самомотивация»
Организационные члены
IEEE, Sigma XI

IEEE, SIGMA XI
9
. Институт Франклина, Премия IEEE Кледо Брунетти, Медаль столетия IEEE, Член IEEE
«Один результат всей нашей работы над микропроцессорами, который всегда меня радовал», — сказал Хофф IEEE Spectrum , «это то, что мы получили компьютеры от этих людей».
К 1968 году враждебность студентов к правительству из-за войны во Вьетнаме росла, и жизнь исследователей в кампусе, которые, как и Хофф, полагались на государственное финансирование, выглядела так, как будто она могла стать неудобной. Хофф уже обдумывал возможности трудоустройства в промышленности, когда ему позвонил Роберт Нойс, который сообщил ему, что открывает новую компанию Intel Corp., и слышал, что Хоффа может заинтересовать работа. Он спросил Хоффа, где бизнес полупроводниковых интегральных схем найдет свою следующую область роста. — Воспоминания, — ответил Хофф.
Именно этот ответ имел в виду Нойс (Intel была запущена как производитель памяти), и в том же году он нанял Хоффа в качестве члена технического персонала, 12-го сотрудника Intel. Работая над технологией памяти, Хофф вскоре получил патент на ячейку для использования в МОП-памяти на интегральных схемах с произвольным доступом. Став менеджером по исследованиям приложений, он впервые в своей карьере связался с клиентом.
«Инженеры обычно очень высокомерно относятся к маркетингу, но я обнаружил, что можно многому научиться, если держать глаза и уши открытыми в полевых условиях».
— Хофф
«Инженеры обычно очень надменно относятся к маркетингу, — сказал Хофф, — но я обнаружил, что можно многому научиться, если держать глаза и уши открытыми в полевых условиях. Попытка понять, какие проблемы люди пытаются решить, очень полезна. Люди в лаборатории, у которых нет такого контакта, работают в невыгодном положении».
От 12 микросхем к одному микропроцессору
Одна группа клиентов, с которыми Хофф связался, была из Busicom Corp., Токио. Busicom наняла Intel для разработки набора нестандартных микросхем для недорогого калькулятора и отправила трех инженеров в Санта-Клару для работы над дизайном микросхем. Хоффу поручили присматривать за ними, давать им карандаши и бумагу, показывать им, где находится столовая — ничего технического.
Но техническая часть разума Хоффа не выключается, и он быстро пришел к выводу, что инженеры двигались в неправильном направлении. Двенадцать микросхем, каждая из которых содержит более 3000 транзисторов и 36 выводов, должны были управлять различными элементами логики и элементов управления калькулятора, и он предположил, что одна только упаковка будет стоить больше, чем целевая розничная цена калькулятора. Хоффа поразила сложность этого крошечного калькулятора по сравнению с простотой мини-компьютера PDP-8, который он в настоящее время использовал в другом проекте, и он пришел к выводу, что простой компьютер, который может выполнять функции калькулятора, может быть разработан примерно за 1900 транзисторов. Учитывая передовой процесс MOS Intel, все это, по его мнению, могло бы поместиться на одном чипе.

Марсиан Э. «Тед» Хофф
Инженеры Busicom не были заинтересованы в том, чтобы отказываться от своего проекта в пользу недоказанного предложения Хоффа. Но Хофф с благословения Нойса начал работу над проектом. Вскоре к нему присоединился Мазор, в то время инженер-исследователь в Intel, и они вдвоем продолжили идеи Хоффа, разработав простой набор команд, который можно было реализовать с помощью примерно 2000 транзисторов. Они показали, что один набор инструкций может обрабатывать десятичные сложения, сканировать клавиатуру, поддерживать отображение и выполнять другие функции, которые в конструкции Busicom были выделены для отдельных микросхем.
В октябре 1969 года Хофф, Мазор и три японских инженера встретились с руководством Busicom, приехавшим из Японии, и описали свои различные подходы. Менеджеры Busicom выбрали подход Хоффа отчасти, по словам Хоффа, потому что они понимали, что у чипа могут быть другие приложения, помимо калькулятора. Проект получил внутреннее прозвище «4004».
Федерико Фаггин, в настоящее время президент и главный исполнительный директор Synaptics Inc., Сан-Хосе, Калифорния, получил задание спроектировать чип и за девять месяцев разработал рабочие прототипы 4-разрядного 2300-транзисторного «микропрограммируемого компьютера». на чипе». Busicom получил первую партию устройств 19 февраля.71.
Фаггин вспоминал, что, когда он начал внедрять микропроцессор, Хофф, казалось, потерял интерес к проекту и редко взаимодействовал с ним. Хофф уже работал над своим следующим проектом, предварительным проектом 8-битного микропрограммируемого компьютера для Computer Terminals Corp., Сан-Антонио, Техас, который, разработанный Computer Terminals, получил название 8008. Хоффу всегда «приходилось делать очень резкие шаги». — крайняя работа», — сказал Фаггин Spectrum . «Я видел в нем напряжение, чтобы всегда быть в авангарде того, что происходит».
Мазор вспоминал, что в те ранние дни Intel у Хоффа было несколько идей для проектов, многие из которых, хотя и не имели коммерческого успеха, оказались пророческими: микросхема оперативной памяти, которая будет действовать как цифровая камера и захватывать изображение в память, видеоигра с движущимися космическими кораблями, устройство для программирования стираемых программируемых ПЗУ и средства автоматизированного проектирования, предназначенные для логического моделирования.
Отдел маркетинга Intel подсчитал, что продажи [микропроцессоров] могут составить всего 2000 чипов в год.
Между тем революция микропроцессоров назревала, хотя и медленно. Хофф присоединился к Фаггину в качестве евангелиста микропроцессоров, пытаясь убедить людей в том, что однокристальные компьютеры общего назначения имеют смысл. Хофф сказал, что ему сложнее всего было продать свою продукцию отделу маркетинга Intel.
«Они отнеслись к этой идее довольно враждебно», — вспоминал он по нескольким причинам. Во-первых, они считали, что все чипы, которые могла производить Intel, в течение нескольких лет будут принадлежать одной компании, поэтому не было особого смысла продавать их другим. Во-вторых, они сказали Хоффу: «У нас там есть продавец диодов, изо всех сил пытающийся продать память, а вы хотите, чтобы они продавали компьютеры? Ты сумасшедший.» И, наконец, они подсчитали, что продажи могут составить всего 2000 чипов в год.
Но молва разошлась. В мае 1971 года этот продукт был упомянут в статье в журнале Datamation , а в ноябре следующего года Intel выпустила свою первую рекламу процессора 4004 и разместила ее в Electronic News . К 1972 году в прессе стали регулярно появляться истории о чуде того, что стали называть микропроцессором, и конкуренты Intel последовали ее примеру, выпустив собственные микропроцессорные продукты.
Хофф даже не думал о патентовании микропроцессора. Ему изобретение казалось очевидным.
Один шаг, который Хофф не сделал в то время, это подать заявку на патент, хотя он уже успешно запатентовал несколько изобретений. (Позже, вместе с Мазором и Фаггином, он подал заявку и получил патент на «систему памяти для многочипового цифрового компьютера».)
Оглядываясь назад, Хофф вспоминал, что в те дни он даже не думал о патентовании микропроцессора. Ему изобретение казалось очевидным, а очевидность считалась основанием для отклонения патентной заявки (хотя, с горечью сказал Хофф, в настоящее время патентное ведомство, похоже, игнорирует это правило). Для Хоффа было очевидно, что если за год можно построить компьютер с 1000 схем на 100 микросхемах, а в следующем году эти 1000 схем поместить на 10 микросхем, то в конце концов эти 1000 схем можно будет сконструировать на одной микросхеме.
Вместо патентования Хофф в марте 1970 г. опубликовал статью в материалах Международной конвенции IEEE 1970 г., в которой говорилось: «Совершенно новый подход к проектированию очень маленьких компьютеров стал возможен благодаря огромной сложности схем, возможной благодаря технологии МОП. Имея от 1000 до 6000 МОП-устройств на кристалл, весь центральный процессор можно изготовить на одном кристалле».
Но в декабре 1970 года независимый изобретатель Гилберт Хайатт, не входящий в полупроводниковую индустрию, подал заявку на патент на процессор и упомянул, что он должен быть сделан на одном кристалле. В 1990, после многочисленных апелляций и продлений Hyatt получила этот патент и начала собирать гонорары со многих производителей микропроцессоров. В настоящее время, несмотря на то, что история прослеживает сегодняшний микропроцессор до Хоффа, Мазора и Фаггина, законные права на изобретение принадлежат Hyatt.
Изобретение кодека
Хотя микропроцессор оказался его самым выдающимся достижением, Хофф не считает его своим самым большим техническим прорывом. Это обозначение он резервирует для однокристального аналого-цифрового/цифро-аналогового кодера/декодера (кодека).
«Теперь эта работа была захватывающей технической задачей, — вспоминал Хофф с некоторым ликованием, — потому что очень многие говорили, что это невозможно».
Проект был запущен Нойсом, который заметил, что телефонная промышленность созрела для новых технологий, и призвал Хоффа найти важный продукт для этого рынка. Изучая телефонную связь, Хофф и несколько других исследователей увидели, что цифровая передача голоса, использовавшаяся в то время между центральными офисами, зависела от использования сложных дорогостоящих кодеков, привязанных к электромеханическим переключателям.
«Мы подумали, — сказал Хофф Spectrum , — что мы могли бы интегрировать аналого-цифровое преобразование в чип, а затем использовать эти схемы в качестве основы для переключения».
Помимо снижения стоимости систем для телефонной компании, такие микросхемы позволили бы компаниям строить небольшие телефонные станции, которые управляли переключением в электронном виде.
Хофф и его группа разработали мультиплексный подход к преобразованию, при котором один преобразователь совместно используется каналами передачи и приема. Они также установили ряд других методов преобразования и декодирования, которые Хофф счел неочевидными и на которые он получил патенты.
С завершением этого проекта в 1980 году, после шести лет усилий, и его передачей на производственное предприятие Intel в Чандлере, штат Аризона, Хофф стал членом Intel Fellow и мог заниматься любой интересующей его технологией. Что его интересовало, так это возвращение к своей работе над адаптивными структурами, сочетающее концепции, с которыми он боролся в Стэнфорде, с мощью микропроцессора на службе распознавания речи. Через год он построил систему распознавания, которую Intel продавала несколько лет.
Основным заказчиком системы была автомобильная промышленность. Его инспекторы использовали системы, чтобы проверить автомобиль, когда он, наконец, сошел с конвейера. Когда инспектор вслух отмечал различные проблемы, требующие решения, система запрашивала у него дополнительную информацию и записывала его ответы в компьютер.
От Intel до Atari
Хотя его положение в качестве научного сотрудника Intel давало Хоффу изрядную свободу, ему стало скучно. Успех Intel в микропроцессорах к 19 годам83 превратила ее в поставщика микросхем, а другие компании проектировали микросхемы в системы.
«Меня всегда больше интересовали системы, чем чипы, — сказал Хофф, — и я проработал в Intel 14 лет, в то время как средний срок пребывания в компании в Кремниевой долине составлял три года. Я опоздал с переездом».
Опять же, когда к нему пришла новая работа, Хофф не пошел дальше мысли об уходе из Intel. Atari Inc., Саннивейл, Калифорния, в то время быстро развивавшаяся компания по производству видеоигр, принадлежавшая Warner Communications Inc. и крупный пользователь микропроцессоров, искала вице-президента по корпоративным технологиям. 19 февраля83, после обсуждения масштабов идей, которыми занимались исследователи Atari, Хофф ухватился за эту возможность.
Intel с самого начала имела структурированную, строго контролируемую культуру. В Atari царил хаос.
Intel с самого начала имела структурированную, строго контролируемую культуру. В Atari царил хаос. Под руководством Хоффа находились исследовательские лаборатории в Саннивейле, Лос-Анджелес, и Грасс-Вэлли, Калифорния; Кембридж, Массачусетс; и Нью-Йорк. Исследователи работали над телефонами с картинками, электронными помощниками для бегунов, компьютерными элементами управления, обеспечивающими тактильную обратную связь, графическими средами, похожими на сегодняшнюю виртуальную реальность, цифровым синтезом звука, передовыми персональными компьютерами и распространением программного обеспечения через боковые FM-диапазоны.
Но едва Хофф успел узнать обо всех текущих исследовательских проектах, как бизнес видеоигр сделал широко разрекламированный рывок. Без надежного внутреннего контроля Atari не могла определить, насколько хорошо ее игры продавались в розничных точках, а дистрибьюторы возвращали сотни тысяч картриджей и игровых автоматов. Хофф начал ежемесячно получать приказы о сокращении штата.
«Одно дело, если бы я знал, что мне придется сократить, скажем, четверть моей группы», — сказал он Спектр . «Но когда каждый месяц вы обнаруживаете, что вам нужно отрезать еще один кусок, моральный дух действительно падает».
В июле 1984 года, когда Хофф был на 30-й встрече старшеклассников, Warner продала Atari Джеку Трэмиэлю. Затем Хоффу пришлось выбирать между убеждением Трэмиэля в том, что он может играть роль в узкоспециализированной компании, не заинтересованной в финансировании футуристических исследований, и разрешением Уорнеру выкупить его контракт. Он выбрал последнее.
Оглядываясь назад, можно сказать, что большинство людей, которые в те дни работали в Atari, теперь смотрят на них мрачно. Но Хофф вспоминает свой год там как приятный и в конечном счете полезный опыт. «Возможно, я смотрю на это более позитивно, чем следовало бы, — сказал он, — но это оказалось хорошим переходом для меня, и жизнь, которая у меня сейчас, очень приятная».
«Всякий раз, когда вы работаете над одной проблемой, здесь всегда есть другая проблема, которая кажется более интересной».
— Хофф
Теперь он проводит половину своего времени в качестве консультанта, а другую половину занимается техническими проектами собственной разработки — считывающее устройство для станков, различные типы захватчиков кадров, распознавание образов и методы аналого-цифрового преобразования. Такой разнообразный график идеально подходит ему. Он всегда чувствовал себя универсалом, и ему было трудно сосредоточиться только на одной технологии.
«Мне легко отвлечься, — сказал он. «Всякий раз, когда вы работаете над одной проблемой, здесь всегда есть другая проблема, которая кажется более интересной. Но теперь более вероятно, что мои собственные проекты будут отложены, а не вещи, важные для других людей и их занятости».
Фэггин, например, не удивлен, что такая независимая работа нравится Хоффу. «Он никогда не отличался общительностью, — сказал Фаггин. «Ему нравилась интровертная работа, размышления, понимание новых вещей. Это то, в чем он хорош. Меня всегда впечатляло, как он мог визуализировать архитектуру новой ИС практически на месте».
«Он придумывает идею за идеей, ситуацию за ситуацией. Я думаю, что если бы он захотел, Тед мог бы сесть и провернуть патент в месяц».
— Гэри Саммерс
Гэри Саммерс, президент и главный исполнительный директор Teklicon Inc., Mountain View, консалтинговой фирмы, в которой сегодня работает Хофф, сказал Гэри Саммерс: «Он выдвигает идею за идеей, ситуацию за ситуацией. Я думаю, что если бы он захотел, Тед мог бы сесть и провернуть патент в месяц».
«Я не сомневаюсь, что он гений», — заявил Мазор. Саммерс с готовностью согласился.
Первым проектом Хоффа после Atari был музыкальный синтезатор с голосовым управлением, который издавал звук выбранного инструмента, когда кто-то пел в него. Самым большим вкладом Хоффа в проект была система, которая гарантировала, что появляющиеся ноты будут созвучны или, по крайней мере, гармонично дополнят мелодию, даже когда певец отклонялся от тональности. Он получил еще один патент на эту систему, и гаджет некоторое время продавался через каталог Sharper Image, но так и не добился большого успеха.
Хофф по-прежнему время от времени участвует в разработке продуктов. Однако в Teklicon, где он является вице-президентом и главным техническим директором, большую часть своих консультаций он оказывает юристам. Хофф обладает уникальным сочетанием многолетнего опыта в области электронного дизайна и давних привычек. В его домашней мастерской есть около восьми персональных компьютеров разных производителей и годов выпуска, пять осциллографов, в том числе винтажный осциллограф Tektronix 545, 15000 инвентаризированных и хранящихся в каталогах микросхем, а также полки, заполненные справочниками по микросхемам, датируемыми 19-м годом.60-е годы.
«Если у меня сломалась стиральная машина, я вызываю мастера. Самые умные инженеры купили бы запасной механизм и установили его. Тед способен в первую очередь проанализировать причину, по которой шестерня вышла из строя, перепроектировать лучшую шестерню на основе базовых принципов, вырезать ее из дерева, отлить у себя дома и динамически отбалансировать на своем токарном станке перед установкой».
—Мазор
Когда юрист показывает ему раскрытие патента, пусть даже десятилетней давности, он может определить, можно ли было его тогда «свести к практике» и предоставило ли оно достаточную информацию, чтобы позволить «специалисту в данной области» применить его на практике. изобретение. Затем он может построить модель, подтверждающую его вывод, используя старинные детали из своей коллекции, и продемонстрировать модель в суде в качестве свидетеля-эксперта. Это построение модели может стать очень простым. Визит Спектрума , кристаллы сегнетовой соли, которые Хофф пытался вырастить для недавней демонстрации в суде, замусорили пол его мастерской рядом с металлообрабатывающим оборудованием, которое он использует для изготовления корпусов для своих моделей.
Хофф считает эту способность приступать к основам одной из своих сильных сторон. «Я связываю вещи с фундаментальными принципами, — сказал он. «Люди, которые не подвергают сомнению предположения, сделанные при решении проблемы, часто в конечном итоге решают не ту проблему».
Мазор сказал: «Если моя стиральная машина сломается, я вызову мастера по ремонту. Самые умные инженеры купили бы запасной механизм и установили его. Тед способен в первую очередь проанализировать причину, по которой шестерня вышла из строя, перепроектировать лучшую шестерню на основе базовых принципов, вырезать ее из дерева, отлить у себя дома и динамически отбалансировать на своем токарном станке перед установкой».
Юридическая детективная работа привлекает Хоффа по другой причине: это дает ему повод охотиться за интересными «старинными» компонентами на блошиных рынках и в магазинах электроники.
Хофф не может обсуждать особенности патентных дел, в которых он принимал участие. Несколько недавно были в области видеоигр; другие привлекли различные компании IC. В ряде случаев Хофф был уверен, что его сторона была права, и его сторона все равно проигрывала, поэтому он мало удивился, когда патент на микропроцессор был выдан Hyatt. (Однако после того, как награда была присуждена, он принялся за патентную заявку Hyatt и попытался спроектировать работающий микропроцессор на основе раскрытий Hyatt.