[ OP-AMP ] Sejarah Penemuan Negative Feedback Amplifier di Bell Labs

Berbagai macam sistem modern sangat bergantung pada sifat dari sebuah penemuan, yang dirancang di Bell Laboratories hampir 100 tahun yang lalu dan terus digunakan sampai sekarang. Pada seluruh Sistem telefoni pada Bell (yg kini bernama AT&T), mereka mengoperasikan mesin switching terbaru dan sistem modern untuk transmisi panggilan telepon. Ini adalah versi awal dari penemuan itu disebut penguat umpan balik negatif.

Di masa awal dunia telefoni, melakukan panggilan jarak jauh sangatlah sulit. Hanya beberapa jalur suara yang bisa dilakukan pada sepasang kabel saat panggilan jarak jauh. Telefoni tumbuh dan dengan tantangan  sistem komunikasi kapasitas tinggi, diperlukan pengolahan sinyal untuk dapat melakukan banyak panggilan telepon secara bersamaan. Tetapi sinyal yang digunakan dalam sistem berkapasitas tinggi perlu diperkuat secara lebih sering dan amplifier yang tersedia saat itu mendistorsi sinyal.

Pada tahun 1921 harold black mulai bekerja pada penguat bebas distorsi yang efisien yang memungkinkan transmisi jarak jauh untuk sejumlah besar panggilan telepon dengan biaya rendah.

"Saya  mencoba lagi dan lagi untuk membangun amplifier yang praktis atau layak yang akan mencapai apa yang saya coba lakukan dan kebanyakan  semuanya gagal total. Beberapa bahkan ketika saya membuat sketsa saya dapat melihat bahwa saya tidak mendapatkan apa-apa dan ketika saya mengatakan di mana-mana. Maksud saya ini tidak mungkin dan kemudian datang pagi yang menentukan di bulan Agustus tahun 1927. Saya naik feri dan pergi bekerja seperti hari-hari lainnya."

"Saya sedang melihat Patung Liberty dan tiba-tiba ide itu datang kepada saya. Dalam hati saya memikirkan bagaimana membuat penguat umpan balik negatif. Lalu saya membeli koran NEW YORK TIMES  dan saya membukanya halaman dan itu hanya seperti kebetulan bahwa hari itu saya dapat  halaman koran dengan hanya nama koran dan tanggalnya saja,  dan kemudian seluruh halaman hampir dalam keadaan sangat bersih kosong. "

"Lalu saya menghabiskan sedikit waktu membuat diagram yang saya sebut itu diagram kanonik karena bersifat universal dan berlaku untuk apa pun: hidrodinamik, kimia, mekanik, listrik atau sistem gelombang, apa pun. Yang dapat Anda pikirkan ketika saya sampai di laboratorium dan saya berlari untuk sampai ke sana terburu-buru, segera mendapatkannya disaksikan dan dipahami oleh EC Bless salah satu rekan saya."

"Kemudian saya menunjukkan salinan diagram saya ke Steve Mike dan memintanya untuk merakit bagian-bagiannya jadi bahwa kita bisa melanjutkan dengan pembuatan model kerja. Saat pagi berlalu dia melakukannya dengan baik dan banyak yg sudah dirakit  tetapi setiap 15 menit saya terus berjalan ke toilet dan mengatakan Steve bagaimana kabarmu dan dia berkata Harold, saya baik-baik saja, tetapi jika Anda membiarkan saya sendiri, kembalilah ke dalam kantor santai letakkan kaki Anda di atas meja dan mungkin akan ada masalah lain dari penguat umpan balik negatif yang perlu diperhatikan ."

"Ini terbukti menjadi nasihat yang lebih baik dan mengerti maksud saran Steve, saya yakin karena pada akhirnya kami memiliki penguat umpan balik negatif "broadband" dan  bekerja seperti hal yg cukup aneh ! Memiliki umpan balik negatif sebanyak 50 desibel lebih dari cukup untuk menyelesaikan pekerjaan yang telah saya mulai Desember 1921." 

Penguat umpan balik negatif bekerja dengan cara ini : pada inputnya adalah sinyal tingkat rendah yang ingin Anda perkuat pada output adalah sinyal yang diperkuat diperbesar sesuai yang Anda inginkan. Tetapi amplifier menghasilkan juga gangguan atau distorsi yang juga diperbesar.

Dengan menghubungkan sebagian kecil dari output kembali ke input maka distorsi dibatalkan dan sinyal menjadi jelas.

Sejak penemuan umpan balik negatif Harold black telah menerima lebih dari selusin penghargaan utama dan telah dinobatkan sebagai rekan dari 10 masyarakat profesional yang masih dia ingat hari ketika semuanya dimulai dengan lamunan "sekejap" hampir tepat 100 tahun yang lalu.

"Kilasan Sekejap - saat pikiran terlintas atas penemuan saya adalah sesuatu yang tidak dapat saya pahami di waktu itu dan dalam 50 tahun yang telah berlalu dan ketika saya memikirkannya lagi, dan sekali lagi saya tidak punya penjelasan apa pun tentang itu - bagaimana bisa terjadi ? "

courtesy of : AT&T Archives