historia de la electronica

Historia de la Electronica

Se considera que la electrónica comenzó con el diodo de vacío inventado por john Ambrose fleming en 1904. El funcionamiento de este dispositivo está basado en el efecto de edison. edison fue el primero que observó en 1883 la emisión termoionica, al colocar una lámina dentro de una bombilla para evitar el ennegrecimiento que producía en la ampolla de vidrio el filamento de carbon. 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 atomos del filamento, al recibir una gran cantidad de energia 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 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 catodo 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.

Conforme pasaba el tiempo, las valvulas de vacio 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 transisitor, aparecido de la mano de Bardeen y Brattain, de la Bell telephone, en 1948, cuando se permitió aún una mayor miniaturización de aparatos tales como las radios. El transistor de union apareció 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 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 valvulas 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 círculos audiofilos, porque constituyen uno de sus mitos 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 electronica analogica de la electronica digital.

La electrónica en sí es la rama de actualidad y de la civilización moderna de nuestro futuro. La sustitución de las lámparas de descarga por los transistores supuso un paso de gigante consistente en la miniaturización. La electrónica moderna nace con el transistor, en los años 1950.

Aplicaciones de la electrónica

La electrónica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de informacion, la conversión y la distribución de la energia electrica. Estos dos usos implican la creación o la detección de campos electomagneticos y corrientes electricas. Entonces se puede decir que la electrónica abarca en general las siguientes áreas de aplicacion:

• Electronica de control
• Telecomunicaciones
• Electronica de potencia
  

Sistemas electrónicos

Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado. Una forma de entender los sistemas electrónicos consiste en dividirlos en las siguientes partes: o Inputs –Sensores (o transductores) electrónicos o mecánicos que toman las señales (en forma de temperatura, presión, etc.) del mundo físico y las convierten en señales de corriente o voltaje. Ejemplo: El termopar, la foto resistencia para medir la intensidad de la luz, etc.

1. Entradas Circuitos de procesamientos de señales – Consisten en piezas electrónicas conectadas juntas para manipular, interpretar y transformar las señales de voltaje y corriente provenientes de los transductores.
2. Salidas o Outputs – Actuadores u otros dispositivos (también transductores) que convierten las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles. Por ejemplo: un display que nos registre la temperatura, un foco o sistema de luces que se encienda automáticamente cuando este obscureciendo.

Básicamente son tres etapas: La primera (transductor), la segunda (circuito procesador) y la tercera (circuito actuador).

Como ejemplo supongamos un televisor. Su entrada es una señal de difusión recibida por una antena o por un cable. Los circuitos de procesado de señales del interior del televisor extraen la información sobre el brillo, el color y el sonido de esta señal. Los dispositivos de salida son un tubo de rayos catodicos que convierte las señales electrónicas en imagenes visibles en una pantalla y unos altavoces. Otro ejemplo puede ser el de un circuito que ponga de manifiesto la temperatura de un proceso, el transductor puede ser un termocouple, el circuito de procesamiento se encarga de convertir la señal de entrada en un nivel de voltaje (comparador de voltaje o de ventana) en un nivel apropiado y mandar la información decodificándola a un display donde nos dé la temperatura real y si esta excede un límite preprogramado activar un sistema de alarma (circuito actuador) para tomar las medida pertinentes.

Circuitos electrónicos

Se denomina circuito electronico a una serie de elementos o componentes eléctricos (tales como resistencias, inductancias, condensadores y fuentes) o electrónicos, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas. Los circuitos electrónicos o eléctricos se pueden clasificar de varias maneras:

Por el tipo de información	Por el tipo de régimen	Por el tipo de señal	Por su configuración
Analogicos Digitales Mixtos	Periodico Transitorio Permanente	De corriente continua De corriente alterna Mixtos	Serie Paralelo Mixtos

Componentes

Para la sintesis
de circuitos electrónicos se utilizan componentes electronicos e instrumentos electronicos. A continuación se presenta una lista de los componentes e instrumentos más importantes en la electrónica, seguidos de su uso más común:

• Altavoz: reproducción de sonido.
• Cable: conducción de la electricidad.
• Conmutador: reencaminar una entrada a una salida elegida entre dos o más.
• Interruptor: apertura o cierre de circuitos, manualmente.
• Pila: generador de energía eléctrica.
• Transductor: transformación de una magnitud física en una eléctrica (ver enlace).
• Visualizador: muestra de datos o imágenes.

Dispositivos analógicos

• Amplificador operacional: amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación.
• Capacitador: almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancias.
• Diodo: rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión.
• Diodo Zener: regulación de tensiones.
• Inductor: adaptación de impedancias.
• potenciometro: variación de la corriente eléctrica o la tensión.
• Rele: apertura o cierre de circuitos mediante señales de control.
• Resistor: división de intensidad o tensión, limitación de intensidad.
• Transistor: amplificación, conmutación.

Dispositivos digitales

• Bienestable: control de sistemas secuenciales.
• Memoria: almacenamiento digital de datos.
• Microcontrolador: control de sistemas digitales
  
• Puerta logica: control de sistema combicionales.

Dispositivos de potencia

• DIAC: control de potencia.
• Fusible: protección contra sobre-intensidades.
• Tiristor: control de potencia.
  
• Transformador: elevar o disminuir tensiones, intensidades, impedancia aparente.
• Triac: control de potencia.
• Varistor: protección contra sobre-tensiones.

INTRODUCCION A LA ELECTRONICA

El comienzo de la electrónica viene desde 1895 cuando H.A.Lorentz postuló la existencia de cargas separadas, llamadas electrones. Dos años más tardes J.J Thompson encontró estos electrones experimentalmente. En el mismo año (1897). Braun construyó lo que fue probablemente la primera válvula electrónica, esencialmente un tubo de rayos catódicos primitivo.

Esto no fue hasta los principios del siglo 20 que la electrónica comenzó a tomar forma tecnológica. En 1904 Flemming inventó el diodo, el cual llamó una válvula. Esto consistía en un alambre calentado el cual emitía electrones separados a una pequeña distancia desde una placa en vasío. Para un voltaje positivo aplicado a la placa, los electrones eran juntados, por el contrario para un potencial negativo la corriente fue reducida a cero. Esta válvula fue usada como un detector de señales inalámbricas. Dos años más tardes, Pickard trató un cristal de silicio con un bigote de gato(un alambre puntiagudo presionado dentro del silicio)
como un detector. Este fue el primer diodo semiconductor. Este componente era muy inconfiable, fue abandonado pronto y la electrónica de los semiconductores en 1906 murió prematuramente.
El acontecimiento más importante en esta antigua historia de la electrónica tuvo lugar en el mismo año(1906) cuando De Forest puso un tercer electrodo(una malla) dentro del invento de Flemming, inventando así la válvula electrónica triodo, el cual llamó audión. Un pequeño cambio en el voltaje rejilla resultó un gran cambio en el voltaje placa. Por esto el, el audión fue el primer amplificador. Esto tomó alrededor de cinco años para perfeccionar el vacío en el audión y adicionar un cátodo revestido de óxido eficiente para obtener un dispositivo electrónico confiable. Comenzando así en 1911 la era de de la electrónica práctica.

La primera aplicación de la electrónica fue en la radio, y simultáneamente con el nacimiento de la electrónica, el IRE (Instituto de Ingenieros de la Radio) fue fundado en los Estados Unidos en 1912. Esto fue un gran tributo a la imaginación de los primeros ingenieros, que comprendieron inmediatamente la importancia de la radio y formaron esta organización en el mismo comienzo de las comunicaciones radiales. El Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos, la cual tomó cuidado del interés ingenieros eléctricos convencionales, había sido ya fundada en 1884. Ambas sociedades se combinaron en 1963 para sentar el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos).
La primera estacionó de radiodifusión, KDKA, fue construida en 1920 por la Corporación Eléctrica Westinghouse en Pittsburgh, Pennsylvania. Alrededor de 1924, justamente cuatro cortos años después, habían 500 estaciones de radio en los Estados Unidos. La historia de la radiodifusión(Ambas las comunicaciones de Radio y TV) pueden ser divididas en tres periodos fundamentales:

De 1907 a 1927: Los componentes disponibles eran simplemente diodos y triodos con cátodos tipo-filamento. Los circuitos que fueron inventados por la ingeniosidad de los ingenieros fueron los amplificadores en cascada, amplificadores regenerativos (Universidad de Armstrong en 1912), osciladores, heterodino(Universidad de Armtrong 1917) y neutralización para prever oscilaciones indecisas en amplificadores.

De 1927 a 1936: El cátodo indirectamente calentado fue inventado por el diodo y el triodo. Dos electrodos adicionales - un cuarto y luego un quinto - fueron introducidos en el triodo para formar la válvula de rejilla-protectora y el pentodo, respectivamente. Además las válvulas amplificadoras de radiación y las válvulas de metal fueron introducidas durante este periodo.Con estos nuevos dispositivos, los ingenieros fueron capaces de inventar el recibidor super heterodino, control automático de ganancia (AGC), aislador-simple de sincronización, y la operación multibanda. La radio fue un negocio floreciente.

De 1936 a 1960: En este ultimo periodo los nuevos dispositivos eran electrodos estrechamente espaciados (para un alto producto ganancia-ancho de banda), tubos miniaturas de cristal, y, hacia el fin del periodo, tubos de televisión a color. La reconocida Universidad de Armstrong años después el primer receptor FM estaba disponible. La Electrónica de la televisión blanco y negro comienza alrededor de 1930, y el nombre más importante aquí es Zworyking de RCA. Dies años más tarde, la televisión al menos en los Estados Unidos, era un uso claro.

La televisión a color comercial comenzó alrededor de 1950, y muchas nuevas funciones tenían que ser efectuadas. Por esto, los circuitos de a continuación fueron inventados: limitador de FM, discriminador de FM, control de frecuencia automática (AFC), generador de ondas de forma de diente-cierra(definición linear para un tubo de TV), sincronización, multiplicador, y los circuitos de retroalimentación inversa (incluyendo amplificadores operacionales).