dispositivos electrónicos modernos
HistoriaSe 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 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 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.
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 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.
A pesar de la expansión de los semiconductores, todavía se siguen utilizando las válvulas en pequeños círculos audiófilos, 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 la electrónica digital.
La electrónica es, por tanto, una de las ramas de la ingeniería con mayor proyección en el futuro, junto con la informática.
En un sistema electrónico como los radios, televisores, equipos de sonido o computadores, se encuentran una gran cantidad de elementos que lo hacen que nos desmotivemos a estudiar electrónica, pero en realidad estos son de pocos tipos o grupos que al agruparse en bloque forman bloques llamadosCIRCUITOS.Los circuitos electrónicos constan de componentes electrónicos interconectados. Estos componentes se clasifican en dos categorías: activos o pasivos. Entre los pasivos se incluyen las resistencias, los condensadores y las bobinas. Los considerados activos incluyen las baterías (o pilas), los generadores, los tubos de vacío y los transistores, a continuación observaremos un breve introducción a los mas importantes.
RESISTENCIAS O RESISTORESSon los componentes que mas se encuentran en los aparatos electrónicos y su función básicamente es la de limitar o controlar la corriente en los circuitos.
Son de dos tipos principalmente: Resistencias fijas y Resistencias Variables
CONDENSADORES O CAPACITORESUn condensador, está formado por dos placas metálicas separadas por un material aislante llamado "dieléctrico".
Su función principal es almacenar energía eléctrica en forma temporal. Los condensadores fijos se dividen en polarizados o electrolíticos que pueden ser de aluminio y tantalio, y no polarizados. Estos últimos se clasifican según el tipo de fabricación en: poliéster, mica, cerámica y papel.
Los condensadores variables se clasifican en condensadores con dieléctrico de aire y condensadores con dieléctrico de mica.
BOBINAS Y TRANSFORMADORESLas bobinas reciben también el nombre de inductores y están formadas por varias vueltas o espiras de alambre de cobre enrolladas entre si.
Cuando tenemos varias bobinas enrolladas en un mismo nucleo se forma un transformador.
La principal función de las bobinas es oponerse al cambio de la corriente y la de los transformadores es aumentar o disminuir el voltaje y la corriente. Los principales tipos de bobinas son: de núcleo de aire, de núcleo de hierro y de núcleo de ferrita.
Los principales tipos de transformadores son: de fuerza o de poder, de audio, de pulsos, y de radiofrecuencia.
DIODOS O RECTIFICADORESSon componentes fabricados con material semiconductor y tienen dos elementos llamados ánodo y cátodo.
Su principal función es permitir el paso de la corriente en una sola dirección y por esta razón su aplicación más importante es la de convertir corriente alterna en continua.
Los principales tipos son: el diodo rectificador, el diodo zener, el diodo emisor de luz o LED, el SCR (rectificador controlado de silicio) y el fotodiodo.
TRANSISTORESEl transistor es un componente de estado sólido que tiene tres terminales o conexiones. Su descubrimiento e industrialización marcaron el inicio de una verdadera revolución electrónica.
Tiene dos funciones principales como amplificador de señales, o como suiche electrónico.
Existen dos tipos de transistores:
BIPOLARES
Se clasifican en transistores NPN y PNP según el tipo de material empleado en su fabricación.
DE EFECTO DE CAMPO
Se clasifican en canal N y en canal P. También existe el tipo MOSFET, muy empleado en aparatos de comunicaciones.
CIRCUITOS INTEGRADOSUn circuito integrado, es la unión de muchos componentes , especialmente transistores y diodos en un solo empaque o encapsulado.
Este el componente más importante y usado en la electrónica moderna. Gracias a el se ha podido lograr la miniaturización y producción en serie de todo tipo de aparatos como: radios, televisores, radiotrasmisores, computadores y muchos otros, a bajo costo.
Su función principal es remplazar circuitos completos, que se fabrican tradicionalmente con muchos componentes, por un solo componente.
Existen dos tipos de circuitos integrados: digitales y análogos o lineales
TUBOS ELECTRONICOS DE VACIOLos tubos electrónicos de vacio, forman más parte de la historia que de las aplicaciones reales en la electrónica moderna. Actualmente han sido reemplazados en casi todas sus funciones por los transistores y los circuitos integrados. Su función principalmente es controlar el paso de la corriente eléctrica o actuar como amplificador de señal.
Los principales tipos son: el diodo, el triodo, el pentodo y el tubo de rayos catódicos o pantalla de TV el cual se sigue utilizando en la actualidad en televisores y monitores de computador.
SUICHES O INTERRUPTORESEstos podrian considerarse como un elemento eléctrico y no electrónico hay tipos los cuales son muy aplicado en la electrónica.
Los suiches o interruptores permiten o interrumpen el paso de la corriente por un circuito. Tambien se utilizan para dirigir una señal a diferentes puntos.
Los principales tipos son: deslizante, de palanca, pulsador, rotatorio, electromagnetico o relé, de mercurio y de estado sólido.
MICROFONOS Y PARLANTESLos microfonos y parlantes pertenecen a un grupo llamado de componentes llamados transductores, los cuales son componentes que convierten un tipo de energia en otro.
Los micrófonos convierten ondas sonoras o vibraciones en una corriente eléctrica variable que tiene la misma forma de las ondas sonoras que reciben. Esta corriente se debe amplificar posteriormente por medio de otros circuitos, para ser escuchada a travéz de autoparalantes.
Los paralantes cumplen la función contraria, es decir, convierte corriente eléctrica variable en ondas sonoras.
Los principales tipos de micrófonos son: de carbón, dinámico, de condensador y de cristal.
En cuanto a los parlantes los principales son el magnético y el de cristal. Un tipo especial es el parlante de audífono.
BATERIAS O PILASLas baterías o pilas son componentes muy utilizados actualmente, ya que los circuitos electrónicos modernos consumen poca energía y por lo tanto se pueden alimentar con ellas. El propósito de una batería, es suministrar energía eléctrica a los circuitos electrónicos. Los principales tipos son: comunes o de carbón, alcalinas, de niquel-cadmio, de mercurio y las de plomo-ácido, que son las que utilizan los automoviles.
Tambien se clasifican según su voltaje de salida y la corriente en Amperios/Hora que pueda suministrar. Esto quiere decir, cuánto tiempo pueden entregar un voltaje determinado sin descargarse.
Algunos tipos se pueden recargar con el fin dde ser utilizadas muchas veces.
Otros tipos como las de litio, presentan una larga duración (hasta cinco años) en aparatos de bajo consumo como: relojes, circuitos de computador, calculadoras, etc.
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.
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 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.
A pesar de la expansión de los semiconductores, todavía se siguen utilizando las válvulas en pequeños círculos audiófilos, 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 la electrónica digital.
La electrónica es, por tanto, una de las ramas de la ingeniería con mayor proyección en el futuro, junto con la informática.
En un sistema electrónico como los radios, televisores, equipos de sonido o computadores, se encuentran una gran cantidad de elementos que lo hacen que nos desmotivemos a estudiar electrónica, pero en realidad estos son de pocos tipos o grupos que al agruparse en bloque forman bloques llamadosCIRCUITOS.Los circuitos electrónicos constan de componentes electrónicos interconectados. Estos componentes se clasifican en dos categorías: activos o pasivos. Entre los pasivos se incluyen las resistencias, los condensadores y las bobinas. Los considerados activos incluyen las baterías (o pilas), los generadores, los tubos de vacío y los transistores, a continuación observaremos un breve introducción a los mas importantes.
RESISTENCIAS O RESISTORESSon los componentes que mas se encuentran en los aparatos electrónicos y su función básicamente es la de limitar o controlar la corriente en los circuitos.
Son de dos tipos principalmente: Resistencias fijas y Resistencias Variables
CONDENSADORES O CAPACITORESUn condensador, está formado por dos placas metálicas separadas por un material aislante llamado "dieléctrico".
Su función principal es almacenar energía eléctrica en forma temporal. Los condensadores fijos se dividen en polarizados o electrolíticos que pueden ser de aluminio y tantalio, y no polarizados. Estos últimos se clasifican según el tipo de fabricación en: poliéster, mica, cerámica y papel.
Los condensadores variables se clasifican en condensadores con dieléctrico de aire y condensadores con dieléctrico de mica.
BOBINAS Y TRANSFORMADORESLas bobinas reciben también el nombre de inductores y están formadas por varias vueltas o espiras de alambre de cobre enrolladas entre si.
Cuando tenemos varias bobinas enrolladas en un mismo nucleo se forma un transformador.
La principal función de las bobinas es oponerse al cambio de la corriente y la de los transformadores es aumentar o disminuir el voltaje y la corriente. Los principales tipos de bobinas son: de núcleo de aire, de núcleo de hierro y de núcleo de ferrita.
Los principales tipos de transformadores son: de fuerza o de poder, de audio, de pulsos, y de radiofrecuencia.
DIODOS O RECTIFICADORESSon componentes fabricados con material semiconductor y tienen dos elementos llamados ánodo y cátodo.
Su principal función es permitir el paso de la corriente en una sola dirección y por esta razón su aplicación más importante es la de convertir corriente alterna en continua.
Los principales tipos son: el diodo rectificador, el diodo zener, el diodo emisor de luz o LED, el SCR (rectificador controlado de silicio) y el fotodiodo.
TRANSISTORESEl transistor es un componente de estado sólido que tiene tres terminales o conexiones. Su descubrimiento e industrialización marcaron el inicio de una verdadera revolución electrónica.
Tiene dos funciones principales como amplificador de señales, o como suiche electrónico.
Existen dos tipos de transistores:
BIPOLARES
Se clasifican en transistores NPN y PNP según el tipo de material empleado en su fabricación.
DE EFECTO DE CAMPO
Se clasifican en canal N y en canal P. También existe el tipo MOSFET, muy empleado en aparatos de comunicaciones.
CIRCUITOS INTEGRADOSUn circuito integrado, es la unión de muchos componentes , especialmente transistores y diodos en un solo empaque o encapsulado.
Este el componente más importante y usado en la electrónica moderna. Gracias a el se ha podido lograr la miniaturización y producción en serie de todo tipo de aparatos como: radios, televisores, radiotrasmisores, computadores y muchos otros, a bajo costo.
Su función principal es remplazar circuitos completos, que se fabrican tradicionalmente con muchos componentes, por un solo componente.
Existen dos tipos de circuitos integrados: digitales y análogos o lineales
TUBOS ELECTRONICOS DE VACIOLos tubos electrónicos de vacio, forman más parte de la historia que de las aplicaciones reales en la electrónica moderna. Actualmente han sido reemplazados en casi todas sus funciones por los transistores y los circuitos integrados. Su función principalmente es controlar el paso de la corriente eléctrica o actuar como amplificador de señal.
Los principales tipos son: el diodo, el triodo, el pentodo y el tubo de rayos catódicos o pantalla de TV el cual se sigue utilizando en la actualidad en televisores y monitores de computador.
SUICHES O INTERRUPTORESEstos podrian considerarse como un elemento eléctrico y no electrónico hay tipos los cuales son muy aplicado en la electrónica.
Los suiches o interruptores permiten o interrumpen el paso de la corriente por un circuito. Tambien se utilizan para dirigir una señal a diferentes puntos.
Los principales tipos son: deslizante, de palanca, pulsador, rotatorio, electromagnetico o relé, de mercurio y de estado sólido.
MICROFONOS Y PARLANTESLos microfonos y parlantes pertenecen a un grupo llamado de componentes llamados transductores, los cuales son componentes que convierten un tipo de energia en otro.
Los micrófonos convierten ondas sonoras o vibraciones en una corriente eléctrica variable que tiene la misma forma de las ondas sonoras que reciben. Esta corriente se debe amplificar posteriormente por medio de otros circuitos, para ser escuchada a travéz de autoparalantes.
Los paralantes cumplen la función contraria, es decir, convierte corriente eléctrica variable en ondas sonoras.
Los principales tipos de micrófonos son: de carbón, dinámico, de condensador y de cristal.
En cuanto a los parlantes los principales son el magnético y el de cristal. Un tipo especial es el parlante de audífono.
BATERIAS O PILASLas baterías o pilas son componentes muy utilizados actualmente, ya que los circuitos electrónicos modernos consumen poca energía y por lo tanto se pueden alimentar con ellas. El propósito de una batería, es suministrar energía eléctrica a los circuitos electrónicos. Los principales tipos son: comunes o de carbón, alcalinas, de niquel-cadmio, de mercurio y las de plomo-ácido, que son las que utilizan los automoviles.
Tambien se clasifican según su voltaje de salida y la corriente en Amperios/Hora que pueda suministrar. Esto quiere decir, cuánto tiempo pueden entregar un voltaje determinado sin descargarse.
Algunos tipos se pueden recargar con el fin dde ser utilizadas muchas veces.
Otros tipos como las de litio, presentan una larga duración (hasta cinco años) en aparatos de bajo consumo como: relojes, circuitos de computador, calculadoras, etc.