Юрий Вебер - Профиль невидимки

Все авторы электрических приборов для измерения гребешков трудились и бились над этой задачей - защитой точности. Английский прибор под стеклянным колпаком имел целую электронную крепость всяких устройств и контрустройств, охраняющих постоянство действия. Но то при увеличении в сорок тысяч. А у них-то должно быть сто тысяч. Во сколько же раз станет труднее защита? Заранее никто сказать не мог: никто не брался еще за такое увеличение. Но все понимали, что будет трудно, очень трудно.

- Придется последить за собой, без поблажек, - предупредил Александр Иванович своих сотрудников.

Теперь все надо было бросить в эту борьбу за постоянство действия прибора. Все силы маленькой лаборатории - на защиту точности.

…Вот когда наступила в комнате настоящая лабораторная тишина. Александр Иванович извлек из кармашка свою вечную автоматическую ручку.

За письменным столиком, стиснутым всякой лабораторной утварью, он едва слышно черкал пером, рисовал, подсчитывал, поправляя время от времени очки. Он писал, по обыкновению, на обороте старых библиографических карточек все схемы и вычисления. Карточка за карточкой раскладывались пасьянсом: разные варианты, разные ходы мыслей. Александр Иванович «думал пером».

Марк и Мила молча оглядывались со своих мест на вкрадчивый шорох по бумаге. Они уже знали, что этим пером рассчитывается, осмысливается сейчас вся их работа и на узеньких карточках складывается постепенно осмотрительный детальный план защиты точности. Всякий раз, как предстояло что-нибудь серьезное, появлялась эта неизменная автоматическая ручка.

И то, что вычерчивает там Александр Иванович на узеньких карточках, называется методом обратной связи. Один из самых остроумных приемов, на какие только способна техника.

Мы носим этот метод у себя на руке или в жилетном кармане, под крышкой мерно тикающих часов. В них маленькая вилка, именуемая спуском, открывает ход часовому колесу, повинуясь качаниям маятника, и затем сама обратным движением подталкивает маятник, помогая ему качаться. Классический пример обратной связи, рожденный еще триста лет назад в блестящих механических построениях голландского физика Гюйгенса. В век пара обратная связь развилась широко для регулирования хода машин, для их успокоения, для защиты от собственных колебаний. Поршень регулятора открывает доступ пара в машину и в то же время обратным действием приостанавливает чрезмерное поступление пара. Наступает равновесие, постоянный спокойный ход.

Тот же метод в наши дни, по закону взаимности наук, перешел из механики в электротехнику, радио, в электронные устройства. Обратная связь была обращена на защиту ламп, на их постоянство. А теперь вот электрик Бояров, применяя в новом приборе тот же метод, как бы возвращал его по закону взаимности для решения одной из труднейших механических задач: исследования микромира поверхности.

Обратная связь придает лампе почти разумные свойства. Лампа сама должна следить за собой и сама регулировать свой собственный режим. После того как слабенький ток, посланный гребешками, увеличивается в лампе во много раз, часть этого возросшего тока отводится в лампу обратно. Выход соединяется с входом - общий принцип обратной связи. Тут-то и начинается процесс осмысленного действия. Оригинальный логический аппарат!

По обратной цепи выход непрерывно посылает информацию на вход: у меня получилось столько-то. И вход отвечает тем, что дает в лампу тока больше или меньше. Мгновенный баланс, и лампа успокаивается. Чуткий автоматический регулятор, стерегущий равновесие точности.

Но этот метод требует жертв. Недаром электронщики говорят: «Хочешь выиграть в постоянстве, теряй в усилении». Уж такова логика процесса: чем надежнее должно быть равновесие, тем больше оно поглощает тока. Все затевалось в новом приборе ради большого увеличения, вся эта электроника, все лампы. И вдруг, получив увеличение, надо отдавать обратно!

Александр Иванович отчаянно торговался у себя на карточках за каждый процент такой безвозвратной потери. Перо производило десятки вычислений. И все же итог оказался более чем скромным. Три лампы вполне могли бы дать усиление в сто с лишним тысяч раз. А на самом деле оставалось всего лишь тысяч десять. Все остальное надо было принести в жертву обратной связи. Огромные, ужасные потери в угоду постоянству. Их можно было возместить только увеличением количества ламп. Сначала одна дополнительная лампа. Потом еще одна… И схема прибора вырастала уже до шести различных ламп. Каскады усиления явно превращались в целое семейство электронных водопадов. Из двух достоинств прибора - портативность и постоянство - определяющим было все-таки постоянство. Ему и приносил Александр Иванович самые большие жертвы. «Глубокая отрицательная обратная связь» - термин, вполне выражающий меру всех его усилий по защите ламп.