Dari Lampu Edison hingga Audion: Evolusi Awal Tabung Vacum
Thomas Edison sering dikaitkan dengan penemuan lampu pijar, namun ia adalah pionir yang menyempurnakan desain yang kemudian akan mendorong elektronika modern.
Pada tahun 1879, lampu berhasil Edison menggunakan benang benang jahit karbon dalam bola kaca yang udara telah dikeluarkan. Vakum yang dihasilkan memungkinkan benang untuk bersinar panas putih tanpa terbakar.
Selama eksperimen sekitar 1883, Edison memasukkan serpihan logam di dalam bola kaka evakuasi dan menghubungkannya ke ammeter sensitif. Ia menemukan bahwa elektron mengalir melalui meter hanya ketika benang panas, berhenti ketika dingin.
Benang yang bersinar melepaskan elektron bebas ke dalam vakum, yang ditarik ke serpihan logam dan kembali ke benang, menciptakan arus satu arah. Edison memperkuat efek ini dengan menambahkan baterai tegangan tinggi ke rangkaian, yang meningkatkan arus secara dramatis ketika dihubungkan dalam orientasi yang benar.
Membalik baterai menghasilkan hampir tidak ada arus, mengungkapkan fenomena yang kemudian akan disebut Edison Effect—dioda alami.
Meskipun Edison tidak melihat aplikasi langsung untuk aliran elektron satu arah ini, penemuan itu akan menjadi dasar untuk penemuan di masa depan.
Pada tahun 1895, J. A. Fleming menjelajahi Edison Effect dan memasarkan perangkatnya sebagai “valve,” memulai bidang baru teknologi tabung vacum. Namun, valve awal ini tidak dapat membawa arus besar, membatasi penggunaannya pada aplikasi sinyal kecil.
Lee De Forest, pada tahun 1906, menambahkan layar logam—atau grid—di antara filamen dan plat logam. Dengan menerapkan tegangan kecil antara grid dan filamen, ia dapat mengatur aliran elektron dari filamen ke plat.
Grid De Forest berperilaku sebagai resistor yang dikontrol tegangan: tegangan grid negatif menekan aliran elektron, sementara tegangan positif meningkatkannya. Meskipun arus grid kecil, tegangannya memiliki pengaruh besar pada tegangan dan arus plat, mengubah perangkat menjadi penguat.
Tabung vacum yang dapat disesuaikan ini, yang dinamakan Audion oleh De Forest, menjadi komponen penguat praktis pertama untuk elektronika. Struktur dan operasi Audion sangat mirip dengan MOSFET tipe D-n-channel modern, sebuah perangkat yang dikontrol tegangan dengan gain arus tinggi.
Audion De Forest merevolusi komunikasi. Pada tahun 1912 ia menjual hak Audion sebagai penguat sinyal telepon ke AT&T, memungkinkan link telepon jarak jauh yang praktis. Tahun berikutnya, ia mendemonstrasikan penggunaannya untuk menghasilkan sinyal AC frekuensi radio. Pada tahun 1915, ia siarkan sinyal suara dari Arlington, Virginia ke Paris, dan pada tahun 1916 ia meluncurkan siaran berita radio pertama—memberinya gelar “Bapa Radio” di Amerika Serikat.
