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Les douves du château d'Angers ...

F.E.B. ~ MISE EN VALEUR DU PATRIMOINE HISTORIQUE DE BULL

Angers et Pays de la Loire

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La collection

 

Gamma 10

 

 

 

 

 

 

 

refuse le service

 

 

 

 

 

 

 

Problème de relais ?

 

 

 

 

 

 

 

un embrayage ?

 

 

 

 

 

 

 

... fonctionne à nouveau !

matériels de la collection FEB
visibles en images par objet

vous pouvez pour chacun d'eux rédiger des commentaires ! ...

Vous trouverez photographiés :

- les matériels de mécanographie à cartes perforées commercialisés par la Compagnie des Machines Bull ...

- des pièces technologiques conservées par la FEB.

- des matériels de mécanographie à cartes perforées existant dans nos collections, qui n'ont jamais fait partie du groupe Bull, mais qui ont été léguées à la FEB par des donateurs amis de Bull.

  voir la collection en images

 

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Les différents travaux sur la collection

Gestion
........Restauration
................Expositions

diaporama

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Les inventions simultanées du transistron et du transistor

par François ANCEAU
Chercheur bénévole au Lip6/CIAN

1er transistor

À l'occasion de l'Assemblée Générale 2016, la Fédération des

Équipes Bull (FEB) propriétaire de ce 1er transistor en a

fait don au Conservatoir National des Arts et Métiers ...

Une conséquence de l'invention de la triode

toutes les photos sont cliquables


- Inventée en 1906 par Lee Deforest

- La taille et le manque de fiabilité de la triode incitent à la recherche de sa transposition en un dispositif à l'état solide

- Plusieurs laboratoires se lancent alors dans une sorte de quête du Graal qui va durer près de 60 ans

triode


Les deux voies concurrentes de histoire des transistors

- La saga des transistors à effet de champ :

  • Recherchés pendant 45 ans de 1920 à 1965 mais victoire absolue dès 1980
  • Voie tracée dès le départ, mais détails de réalisations difficiles à trouver
  • Principe basé sur l'effet de champ, dérivé des tubes à vide
  • Nombreux laboratoires en concurrence

- La surprise des transistors bipolaires

  • Effet découvert par hasard, par deux équipes, lors des travaux sur l'amélioration des diodes de détection des RADAR en 1942 / 44
  • Sorte de grande parenthèse dans l'histoire des transistors
  • Dispositifs prototypes d'une première version éphémère réalisés en 1947
  • Utilisation intensive de la seconde version de 1950 à 1980, puis supplantés par les transistors à effet de champ implantés dans des circuits intégrés
  • Principe basé sur un piège à porteurs


La longue quête de l'effet de champ


Plusieurs projets non exploitables industriellement dans les années 1930

  • 1926 Brevet de Julius E. Lilienfeld, utilisant l'oxyde de cuivre
  • 1934 Brevet d'Oskar Heil, Université de Cambridge, sur l'effet de champ dans les semiconducteurs
  • 1938 Robert Pohl et Rudolf Hilsch, U. de Göttingen, dispositif très lent au potassium-bromure
  • 1939 William Schockley et Walter Brattain, Laboratoires Bell, dispositif semiconducteur (échec)
  • 1945 Welker, Munich, utilisation d'une jonction bloquée pour isoler la grille

S'inscrit dans l'étude des semi-conducteurs



La longue quête de l'effet dechamp (suite)


- La recherche sur les dispositifs à effet de champ continue pendant l'ère des transistors bipolaires

1957 Stanislas Tezner, Tecnetron, CNET, premier transistor JFET opérationnel

1960 Kahng et Attala, utilisation du SiO2 pour isoler la grille (la solution !)

- Les dispositifs industriels n'apparaitront qu'en 1965 sous la dénomination de MOS - FET

- Ces dispositifs monopoliseront progressivement les circuits intégrés à partir de 1975 avec les micro-processeurs utilisables (circuits intégrés complexes)



Développement des diodes à pointe

 

- Utilisation de diodes à pointe pour permettre la détection des échos des nouveaux RADAR 9cm Anglo-Américains (1942)

- Inspirées des détecteurs à galène des anciens récepteurs radio (inventés en 1874 par Ferdinand Braun à l'université de Würzburg)

- Diodes à pointe inventées pour les RADARs

Fonctionnement mal connu à l'époque Nécessité d'amélioration pour l'effort de guerre

Utilisation du germanium polycristalin (semiconducteur)

Au USA, création en 1941 d'un service d'étude des semiconducteurs à l'université de Purdue

En Allemagne, réveil brutal en 1943 devant l'avance des Alliés sur les RADARs décimétriques. Forte implication de Téléfunken



Découvertes parallèles de l"effet transistor"


- Fin 1943 aux USA, Ralph Bray un jeune chercheur de l'université de Purdue cherche à comprendre le fonctionnement des diodes à pointe en utilisant une seconde pointe exploratrice. Il constate des irrégularités dans ses mesures qu'il poursuit jusqu'en 1946.

- En Allemagne, vers 1944, Herbert Mataré jeune ingénieur chez Telefunken cherche à diminuer, par effet différentiel, le bruit de détection des RADAR par l'usage d'une diode à deux pointes. Il constate des interférences entre ces pointes lorsqu'elles sont très proches.

- Ces découvertes ne purent être immédiatement développées compte tenu de l'urgence de l'effort de guerre dans chaque camp.


Après la guerre 39/45


- L'université de Purdue choisit de développer des diodes à forte tension inverse et néglige sa découverte de l'effet transistor (connu sous la forme d'irrégularités dans les résultats de manipulation)

- Les laboratoires Bell reprennent leurs travaux sur la triode à l'état solide encouragés par les rapports de Purdue mentionnant leur découverte de 1943-46

- Herbert Mataré se fait embaucher en France par Westinghouse pour développer des diodes à semiconducteur. Il fait venir Heinrich Welker pour l'élaboration de germanium très pur. Mataré obtient l'autorisation de travailler, à titre personnel, sur l'effet qu'il a découvert en 1944. Ces travaux se font à Aulnay-sous-bois en collaboration avec le CNET naissant.


Découverte du transistor / transistron


- Les laboratoires Bell mettent au point le transistor à pointes en juin 1947

- Mataré met au point le transistron en aout 1947

- Les laboratoires Bell obtiennent leur brevet sur le transistor le 17 juin 1948

- Ils vinrent visiter le laboratoire de Mataré en 1949 et furent très impressionnés par la qualité du dispositif et la réalisation d'un récepteur, d'un émetteur et d'amplificateurs de ligne téléphoniques qui seront montés sur un tronçon de l'artère Paris-Nancy

- Les laboratoires Bell obtinrent le prix Nobel en 1956 pour la découverte du transistor en "oubliant" d'y associer l'université de Purdue


1er transistor (Bell'Lab)

1er transistron (Westighouse)


La laboratoire d'Aulnay-sous-bois


- Alan Holden, chercheur des laboratoires Bell, commente sa visite du laboratoire de Mataré et Wolker à Aulnay-sous-bois:

" Ils ont un petit groupe dans toutes sortes de trous à rat, fermes, fromageries et prisons dans la banlieue de Paris. Ils sont jeunes et enthousiasmés." mai 1949

 

- Le Transistron était meilleur que son homologue américain, surtout en fréquence

- Il était aussi meilleur que les premier transistors à jonction

 


Les "produits" animés par des transistrons


amplis de ligne2 transistrons


émetteur 1 transistron

récepteur 5 transistrons


Les inventeurs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Willi Shockley

H. Mataré

H. Welker

Herbert

Mataré

2005

 

Prix

Ehrenring

(Ring of Honor)

2008


Valorisation des découvertes


- Des licences du brevet du transistor furent bradées à de nombreuses startups, dont plusieurs créées pour la circonstance,

- Ces entreprises constituèrent le terreau sur lequel se développa l'industrie micro-électronique américaine

- Le transistor à pointes fut fabriqué en très petite série pour des applications prototypes

- Le transistron fut fabriqué en petite série sous le nom de PTT601

- Les transistors à pointes et les transistrons étaient très cher à produire à cause du réglage manuel des pointes

- Ce type de transistor est appelé bipolaire. Il est très différent de la triode à l'état solide recherchée depuis les années 192x


Suite et fin


- La fabrication des transistors à pointes et des transitrons fut de courte durée compte tenu de leur coût élevé de fabrication dû au réglage manuel des pointes.

- Les laboratoires Bell lancèrent immédiatement les études du transistor à jonction, beaucoup moins efficace que le transistor à pointes (et que le transistron), mais beaucoup moins cher. Celui-ci fut inventé en deux étapes :

  • Le transistor à pointe et jonction
  • Le transistor à deux jonctions très proches

- Mataré quitta Westinghouse pour retourner en Allemagne pour participer à la création d'Intermetal pour produire des transistrons et des transistors à jonction

premier transistor à jonction (W. Shockley 1949)


La véritable raison du départ de Mataré


"Le SRCT avait décidé de monter à son compte ses propres études. Son directeur Pierre Marzin obtient que le second marché d'études de Westinghouse pour le Transistron soit restreint à un marché de recherches pures : la dispersion sur les gains des Transistrons nécessite des études fondamentales et les investissements lourds pour y palier. Une réunion orageuse au premier semestre de 1951 permet de rompre le contrat avec la société Westinghouse, jugée "incapable" de faire le travail de fond qui s'imposait et de financer les investissements nécessaires. Était-ce plus une décision politique pour permettre au SRCT de reprendre la main ?..…"

Christian Licoppe
Les premières années des recherches
sur les semi-conducteurs et les
"Transistrons" au CNET (1946-1956)

Le SRCT était le service d'études propre au ministère des PTT.
On reconnait bien là l'attitude gauloise qui a causé, et qui cause encore, tant de retard et d'abandons dans la recherche et la technologie Française....


Fonctionnement du transistor bipolaire à jonctions


- La jonction base / collecteur est bloquée. La zone déplétée couvre toute la base.

- La jonction base / émetteur est passante. Les porteurs injectés dans la base par l'émetteur sont piégés et attirés vers le collecteur à plus de 99% (effet de piège).

- Le courant base commande le courant collecteur avec un coefficient d'amplification >100.

- Le transistor bipolaire semble symétrique. Le collecteur semble permutable avec l'émetteur, mais la succession des niveaux de dopage rendent cette permutation ineffective.


Fonctionnement du transistorà pointes


- La "formation" du transistor consiste à envoyer de fortes impulsions négatives sur le collecteur pour faire migrer des atomes du métal dans le substrat pour former une zone dopée N reliée au collecteur de manière "ohmique". Cette diode à jonction est bloquée en fonctionnement normal formant ainsi une zone déplétée.

- La pointe de l'émetteur est ensuite rapprochée du collecteur pour que celui-ci forme une diode Schottky passante, injectant des électrons dans la zone déplétée du collecteur pour que celui-ci puisse les capturer.

- Sur 3 électrons injectés par l'émetteur, 2 sont capturés par le collecteur et un aboutit à la base


Bibliographie


Christian ADAM, Une histoire des transistors en France 1ère partie : Le transistor à pointes , Radiomuseum.org , Janvier 2008-2010

Michael RIORDAN, How Europe Missed the Transistor, nov 2005

Rhumelard séminaire musée 2007 ?

Ralph GRAY, The Invention of the Point-Contact Transistor : A case study in Serendipity, Electrochemical Society Proceedings, Vol 98-1 p143-156

Merci à François ANCEAU
Chercheur bénévole au Lip6/CIAN

~ FIN ~

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Le 6000 (Mémoire d'un technicien)

En fin 1971 j'ai rejoint le groupe des animateurs du 6000, au centre de formation des techniciens de maintenance de Jaurès. Ce nouvel ordinateur fabriqué par Honeywell, succédait au GE600 de General Electric, qui avait cédé son département informatique à Honeywell.

Cet ordinateur fût pour moi une révélation, tant il me parut abouti, aussi bien côté matériel que logiciel.

L'unité centrale était composée d'armoires métalliques d'environ 2m / 1m / 0,5m. Elles s'installaient sur un faux plancher par lequel était amené l'air frais de refroidissement, et où passaient les câbles. Elles étaient surmontées par des ventilateurs rejetant l'air chaud.

On trouvait le Processeur (CPU), le contrôleur des périphériques (10M), le contrôleur du système assurant l'accès à la Mémoire Centrale (SCU), le contrôleur des liaisons télécom (Datanet). La Mémoire Centrale, à tores magnétiques, était composée de modules de 256 mots de 36 bits. On trouvait aussi des contrôleurs de disques et de rubans magnétique (MPC), reliaient à l'IOM.

On pouvait associer jusqu'à 4 armoires CPU, 4 I0M, .... Les armoires de l'unité centrale se trouvaient dans une salle différente de celle des périphériques. Un pupitre équipé d'une machine à écrire, permettait d'intervenir sur le contrôle du fonctionnement, et recevait les consignes d'interventions sur les périphériques.

Les composants utilisés étaient des circuits intégrés, soudés sur des supports disposés sur des plaques d'environ 30x30cm. II y avait 2 rangées de plaques dans les armoires. Les circuits utilisaient des connexions enroulées sur 3 couches, sur les plaques et le back panel. On dépannait à l'aide de l'oscilloscope et en changeant les circuits intégrés.

Le moniteur était GCOS3, travaillant en multiprogrammation et en multitraitements (multiprocessing), puisqu'on pouvait avoir simultanément 4 CPU.

La réalisation d'un programme utilisateur suivait les différentes étapes du "job flow": Gein pour l'introduction en contrôlant sa permission d'exécution et sa priorité, l'allocation des périphériques requis entraînant éventuellement une commande de montage au pupitre, l'allocation d'espace mémoire centrale. Le programme se trouvait alors dans la liste de programmes à exécuter, sous le contrôle du Dispatcher qui l'interrompait périodiquement selon les priorités attribuées. En fin d'exécution le Sysout établissait un rapport d'exécution. Les résultats imprimés ou perforés étaient encadrés de bannières d'identification du destinataire.

Toutes les ressources utilisées étaient enregistrées : mémoire et périphériques occupés, temps d'exécution, nombre de lignes imprimées, etc..., pour la facturation du travail.

Si le programme ne se terminait pas normalement, un vidage de la zone mémoire qu'il occupait et le contenu des registres étaient fournis pour faciliter le dépannage.

De même un incident système entraînait le vidage complet de la mémoire (master dump), dont les zones et registres utilisés par les modules de Gcos.

On pouvait se connecter au système à partir d'un simple "écran-clavier", pour effectuer ce qu'on peut faire à présent sur un PC. On disposait d'une messagerie (Bulltex) comparable à celle disponible sur PC.

150908 _ Gérad Prat pour FEB Angers.

 

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