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HISTORIA RESUMIDA DE LA ELECTRONICA

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1.1.- Evolución histórica de la tecnología electrónica.

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Definición de Electrónica:

 

"Electrónica es la rama de la Ciencia y la Tecnología que se ocupa del estudio de las leyes que rigen el tránsito controlado de electrones a través del vacío, de gases o de semiconductores, así como del estudio y desarrollo de los dispositivos en los que se produce este movimiento controlado y de las aplicaciones que de ello se deriven".

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  Era del tubo de vacío

Abarca la primera mitad del siglo XX

1905 A.Fleming inventa la primera válvula de vació, el diodo termoiónico  

Estos dispositivos aprovecharon la observación previa de T.A. Edison (1881) de que, para que pase corriente entre un electrodo (ánodo) y un filamento (cátodo), es necesario que el electrodo sea positivo respecto al filamento.

Esta propiedad fue estudiada por W.Preece en 1885 y el propio Fleming entre 1890 y 1896 y fue explicada mediante la teoría de la emisión termoiónica de Richardson

Ánodo +

Cátodo -

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1907 Lee de Forest propone el tríodo, primer amplificador

1912 el perfeccionamiento alcanzado por los tubos de vacío hizo posible que F.Lowenstein patentara el tríodo como amplificador , aumentando el grado de vacío en su interior,

1916 Hull y Schottky introducen la rejilla pantalla entre la de control y el ánodo para disminuir capacidades dando lugar al tetrodo

1928, cuando B.Tellegen introdujo una nueva rejilla proponiendo un nuevo dispositivo: el pentodo. Esta última rejilla, llamada supresora, está conectada cerca del ánodo y tiene como misión eliminar la emisión secundaria de electrones,.

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1922 Estaba generalizado el uso de tubos electrónicos en múltiples aplicaciones:

Comunicaciones: radio y teléfono

Rectificadores de potencia,

Amplificadores de potencia,

 Convertidores DC-AC, (corriente continua a alterna)

 Controladores de motores, hornos de inducción, etc.

 Informática

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1946 Eckert y Mauchly construyen el primer ordenador electrónico (ENIAC)

Diseñado para calcular tablas balísticas.

Utilizaba unos 18000 tubos de vacío.

Ocupaba una habitación de 100m2 , pesaba 40Tm, consumía 150kW

Trabajaba a una frecuencia de reloj de 100kHz.. Multiplicación en 2.8mseg

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Problemas de la válvula de vacío:

 

 Consumo de potencia elevado.

Fiabilidad.

Costo de fabricación.

Tamaño.

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1.1.1   Electrónica de Estado Sólido

El gran avance de la Electrónica, que ha permitido alcanzar el nivel de desarrollo actual, fue la sustitución de los tubos de vacío por los dispositivos semiconductores

La utilización de contactos entre materiales sólidos diferentes para controlar la corriente eléctrica fue relativamente temprana

1874, Braun hizo notar la dependencia de la resistencia de una unión metal-semiconductor con respecto a la polaridad de la tensión aplicada y las condiciones de las superficies de contacto

1904 se utilizó un dispositivo de puntas de contacto como rectificador (Diodo)

1920 se había generalizado el uso comercial de rectificadores cobre-óxido de cobre o hierro-selenio

Intento de primer transistor de estado solido

1926, J.E. Liliendfeld patentó cinco estructuras que corresponden a dispositivos electrónicos modernos: La primera, en 1926, es el "MESFET", La segunda estructura, en 1928, incorpora un aislante entre el metal de puerta y el semiconductor, por tanto se trata de un MISFET o MOSFET de deplexión

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Primer transistor

1947 En los laboratorios de la Bell Telephone Shockley Bardeen y Brattain inventan el Transistor de puntas de contacto.

Consiguieron Nobel en 1956

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1948 Shockley propuso el transistor bipolar de unión (npn pnp)

1951 Teal, Spark y Buehler construyeron el primer transistor bipolar de

unión con posibilidades comerciales inmediatas

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1953 Dacey y Ross fabricaron primer transistor de efecto campo operativo, el FET de unión (JFET).

 

1955 I.M.Ross describio la estructura MOSFET de enriquecimiento tal como se conoce hoy día, es decir, con uniones p-n en la fuente y el drenador.

A pesar de ser la idea del MOSFET más antigua que la del BJT, fueron los avances tecnológicos producidos en el desarrollo del transistor bipolar los que hicieron viable al de efecto campo. No obstante habría que esperar a que se perfeccionara la tecnología para poder aprovechar toda la potencia del MOSFET

 

1955 Nacimiento del Silicon Valley en Palo Alto (California)

Hewlett y Packard ,Shockley Transistor Corporation, Fairchild Semiconductor Corporation, Texas Instruments

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1958 Kilby de Texas Instruments idea de circuito integrado, patentó un flip-flop realizado en un cristal de germanio con interconexiones de oro

1959 Noyce de Fairchild patentó la idea de circuito integrado de silicio utilizando en 1960 la tecnología planar para definir, mediante fotolitografía, transistores y resistencias interconectados usando líneas delgadas de aluminio

sobre el óxido de pasivación

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Se comenzó a usar el Si como material semiconductor por sus propiedades:

       Fácil oxidación, Pasivación.

       Su oxido puede ser atacado sin atacar al Si.

       Usando su resistividad se hacen resistencias y las uniones pn pueden actuar como condensadores

1960 Kanhng y Atalla fabrican el primer MOSFET operativo

Alrededor de 1968 ya se habían propuesto las estructuras básicas MOS. Desde entonces la mayor parte de los esfuerzos tecnológicos se han dedicado a la miniaturización de los dispositivos con el propósito de aumentar su velocidad y la densidad de integración

1960 SSI (Small Scale Integration) 100 componentes/chip

1966 MSI (Mediun Scale Integration) 100-1000 componentes/chip

1969 LSI (Large Scale Integration)1000-10000 componentes/chip

1975 VLSI (Very Large Scale Integration) mas de 10mil componentes/chip

Actualmente ULSI (Ultra Large Scale Integration) mas de 100Millones comp/chip

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Procesador 4004 de Intel

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Procesador Pentiun II

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