La electrónica
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 los semiconductores hasta las válvulas
termoiónicas. El
diseño y la gran construcción de circuitos
electrónicos para resolver problemas prácticos
forma 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.
El
funcionamiento de este 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.
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 Barden 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 unión 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 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.
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 catódicos o monitor LCD que
convierte las señales electrónicas en imágenes 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 pre programado activar un sistema de alarma (circuito
actuador) para tomar las medida pertinentes
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