Circuito
electrónico sobre una placa para prototipos o protoboard.
La electrónica es
la rama de la física y
especialización de la ingeniería,
que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la
conducción y el control del flujo de los electrones u
otras partículas cargadas eléctricamente.
Utiliza
una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde
lossemiconductores hasta
las válvulas
termoiónicas.
El diseño y la gran construcción de circuitos
electrónicos para
resolver problemas prácticos forman parte de la electrónica y de
los campos de la ingeniería
electrónica,
electromecánica y la informática en el diseño de software para
su control. El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su
tecnología se suele considerar una rama de la física, más
concretamente en la rama de ingeniería
de materiales.
]
Circuito.
El
funcionamiento del siguiente dispositivo está basado en el efecto
Edison.Edison fue
el primero que observó en 1883 la
emisión termoiónica,
al colocar una lámina dentro de una bombilla para
evitar el ennegrecimiento que producía en la ampolla de vidrio el
filamento de carbón.
Cuando se polarizaba positivamente la lámina metálica respecto al
filamento, se producía una pequeña corriente entre el filamento y
la lámina. Este hecho se producía porque los electrones de
los átomos del
filamento, al recibir una gran cantidad de energía en
forma de calor,
escapaban de la atracción del núcleo (emisión termoiónica) y,
atravesando el espacio vacío dentro de la bombilla, eran atraídos
por la polaridad positiva de la lámina.
El ingeniero británico Sir John Ambrose
Fleming (1849-1945) aplicó el efecto Edison a un tubo para detectar
las ondas hertzianas e inventó así el DIODO, primer tubo
electrónico en el que se había hecho el vacío y en cuyo interior
existía un ÁNODO (electrodo positivo) y un CÁTODO (electrodo
negativo). El último, al alcanzar el estado de incandescencia,
emitía electrones con carga negativa que eran atraídos por el
ánodo; es decir, el diodo actuaba como una válvula que sólo dejaba
pasar la corriente en un sentido.
El
otro gran paso lo dio Lee
De Forest cuando
inventó el triodo en 1906.
Este dispositivo es básicamente como el diodo de vacío, pero se le
añadió una rejilla de control situada entre el cátodo y
la placa, con el objeto de modificar la nube electrónica del cátodo,
variando así la corriente de placa. Este fue un paso muy importante
para la fabricación de los primeros amplificadores de
sonido, receptores de radio, televisores,
etc.
Lee De Forest es considerado el Padre de la
electrónica, ya que antes del Triodo, solo nos limitábamos a
convertir la corriente alterna en corriente directa o continua, o
sea, solo se construían las fuentes de Alimentación, pero con la
creación del Triodo de Vacío, vino la Amplificación de todo tipo
de señales, sobre todo la de Audio, la Radio, la TV y todo lo demás,
esto hizo que la industria de estos equipos tuvieran un repunte tan
grande que ya para las décadas superiores a 1930 se acuñara la
palabra por primera vez de "Electrónica" para referirse a
la tecnología de estos equipos emergentes.
Conforme
pasaba el tiempo, las válvulas
de vacío se
fueron perfeccionando y mejorando, apareciendo otros tipos, como
los tetrodos (válvulas
de cuatro electrodos), los pentodos (cinco
electrodos), otras válvulas para aplicaciones de alta potencia, etc.
Dentro de los perfeccionamientos de las válvulas se encontraba su
miniaturización.
Pero
fue definitivamente con el transistor,
aparecido de la mano de Bardeen y Brattain,
de la Bell
Telephone Company,
en 1948,
cuando se permitió aún una mayor miniaturización de aparatos tales
como las radios. El transistor
de uniónapareció
algo más tarde, en 1949.
Este es el dispositivo utilizado actualmente para la mayoría de las
aplicaciones de la electrónica. Sus ventajas respecto a
las válvulas son
entre otras: menor tamaño y fragilidad, mayor rendimiento
energético, menores tensiones de alimentación, etc. El transistor
no funciona en vacío como las válvulas, sino en un estado
sólido semiconductor (silicio),
razón por la que no necesita centenares de voltios de tensión para
funcionar.
A
pesar de la expansión de los semiconductores, todavía se siguen
utilizando las válvulas en pequeños círculosaudiófilos,
porque constituyen uno de sus mitos1 más
extendidos.
El
transistor tiene tres terminales (el emisor, la base y el colector) y
se asemeja a un triodo:
la base sería la rejilla de control, el emisor el cátodo, y el
colector la placa. Polarizando adecuadamente estos tres terminales se
consigue controlar una gran corriente de colector a partir de una
pequeña corriente de base.
En 1958 se
desarrolló el primer circuito
integrado,
que alojaba seis transistores en un único chip. En 1970 se
desarrolló el primer microprocesador, Intel
4004.
En la actualidad, los campos de desarrollo de la electrónica son tan
vastos que se ha dividido en varias disciplinas especializadas. La
mayor división es la que distingue la electrónica
analógica de
laelectrónica
digital.
La electrónica es,
por tanto, una de las ramas de la ingeniería con mayor proyección
en el futuro,
