1933년, 실리콘 집적 회로(IC)의 발명가인 로버트 노이스(Robert Noyce)는 겨우 6세였으며, 그는 1958년에 최초의 실리콘 집적 회로를 개발한 것으로 알려져 있습니다. 그러나 어떤 의미에서는, 그는 1933년에 거의 “집적 진공관”이라고 부를 수 있는 기술을 상업화한 전자 공학자들의 발자취를 따르고 있었습니다.
여기에 보이는 두 개의 진공관은 6SA7(6A7의 실드 버전)과 12BE6입니다. 이들은 각각 1935년대 초반과 1950년대 후반의 대표적인 **펜타그리드 컨버터(Pentagrid Converter)**로, AM(중파) 방송 및 AM 단파 방송을 수신하는 슈퍼헤테로다인(Superheterodyne) 라디오의 프론트엔드(front-end)에서 사용되었습니다.
이 진공관들은 세 가지 기능을 단일 튜브 내에서 결합하였습니다.
1. 로컬 오실레이터(Local Oscillator) 역할:
**음극(cathode)**과 **첫 번째 그리드(grid)**가 사용되어 로컬 오실레이터 신호를 생성하며, 이는 원하는 라디오 주파수보다 455kHz 높은 주파수로 동작합니다.
2. 신호 증폭(Antenna Signal Amplification) 역할:
세 번째 그리드는 안테나에서 수신된 라디오 신호를 받아들여 증폭하는 역할을 합니다.
3. 믹서(Mixing) 역할:
이 두 개의 신호(로컬 오실레이터 신호와 수신 신호)가 튜브 내부에서 혼합됩니다.
오실레이터 신호가 의도적으로 매우 강하게 만들어졌기 때문에, 튜브는 **비선형 증폭 모드(nonlinear amplification mode)**에 들어갑니다.
이로 인해, 최종적으로 **플레이트(plate)**에서 나오는 신호는 다음을 포함합니다:
원래의 로컬 오실레이터 신호
증폭된 라디오 신호
이 두 신호가 혼합(mixing)된 신호 (여기에서 455kHz의 중간주파수(IF, Intermediate Frequency) 신호가 생성됨)
이 중간주파수(IF) 신호는 이후 별도의 단계를 거쳐 필터링 및 증폭된 후, **디텍터(Detector)**를 통해 음성 신호로 변환되고 최종적으로 증폭됩니다.
또한, 두 번째, 네 번째, 다섯 번째 그리드는 전자 빔의 흐름을 형성하고 신호 경로의 서로 다른 부분을 차폐하는 역할을 합니다.
펜타그리드 컨버터는 여러 가지 기능을 수행하지만, 12AX7과 같은 듀얼 트라이오드(Dual Triode) 진공관처럼 완전히 독립적인 두 개 이상의 증폭 회로를 포함한 튜브와는 다릅니다.
펜타그리드 컨버터는 **단 하나의 음극(cathode)과 플레이트(plate)를 가지며, 단일한 전자 흐름(stream of electrons)**을 사용하여 여러 기능을 수행합니다.
즉, 펜타그리드 컨버터는 하나의 전자 흐름을 통해 세 가지 기능을 통합했으며, 이는 실리콘 집적 회로(IC)가 개발되기 훨씬 이전부터 존재했던 혁신적인 기술이었습니다.
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