Capitulo 4 - La Evolucion de La Electronica

LA EVOLUCIN DE LAELECTRNICAIntroduccin

Al comienzo de esta obra comentamos qu es la electrnica y cules fue-ron sus orgenes. A modo de homenaje a los que hicieron posible que hoydisfrutemos de numerosos avances tecnolgicos, en las prximas pginasveremos cmo ha evolucionado esta disciplina hasta llegar a las comuni-caciones mviles por satlite.

Cuando el 27 de Agosto de 1920 a las 21 horas comenz la primera trans-misin comercial de radio El Mundo desde el Teatro Coliseo de la Ciudadde Buenos Aires, con la pera Parsifal, de Richard Wagner, ya se usabanvlvulas en el transmisor rudimentario de Radio Argentina S.A. y semicon-ductores en los apenas 20 receptores, repartidos entre amigos de los or-ganizadores de este evento histrico. Se atribuye generalmente a la esta-cin KDKA de Pittsburgh, Estados Unidos, este honor, pero la verdad esque la transmisin de Radio Argentina tuvo lugar 10 semanas antes que latransmisin de KDKA. Lo que sucede es que esta radio de Estados Unidostena una licencia y efectivamente fue la que efectu la primera transmisinde una estacin con licencia. En cambio Enrique Telmaco Susini y sus co-laboradores en Radio Argentina transmitieron sin licencia, debido a que lasautoridades argentinas an no haban implantado el sistema de licencias.Cuando ello sucedi finalmente en 1923, la primera licencia le fue otorga-da a Radio Argentina, pero en esta poca ya existan tambin otras esta-ciones de radio que recibieron sus respectivas licencias. Tal es as que en1922 se sum a Radio Argentina otra pionera, Radio Cultura, y en 1925 yaexistan en Buenos Aires 12 estaciones de radio y 10 ms en el interior. En1930 se empezaron a organizar las cadenas de radio, entre ellas Radio ElMundo, Radio Splendid y Radio Belgrano.Los receptores de radio de esta poca fueron similares a la radio a galenade 1925, y a la radio a vlvulas de 1931. En muchos casos esta ltima es-taba acompaada por un tocadisco a cuerda para discos de shellac de 78RPM (revoluciones por minuto). Estos fueron los comienzos prcticos delaudio y de la radio en el mundo, pero bajo el punto de vista tcnico-hist-rico debemos remontarnos a pocas ms tempranas aun. A continuacin veremos una apretada sntesis de estos acontecimientosque forjaron la electrnica de Consumo tal como la conocemos hoy:

1876 - Karl Ferdinand Braun (1850-1918), Premio Nobel 1909, mostr ca-ractersticas elctricas en cristales.1880 - Edmond Becquerel (1878-1953), Michael Faraday y otros descu-bren la semiconductividad.1883 - Thomas Alva Edison (1847-1931), descubre el efecto Edison, basede la emisin electrnica en vlvulas,1904 - John Ambrose Fleming (1849-1945) descubre el diodo al vaco, ba-sado en el efecto Edison.1906 - Lee De Forest (1873-1961) descubre el triodo,1918 - El Mayor Edwin Howard Armstrong (1890-1954) inventa el super-heterodino. La etapa conversora del mismo es la primera compuerta l-gica Y.

Braun, Karl Ferdinand

(Fulda, actual Alemania, 1850-Nue-va York, 1918) Fsico alemn. Se

doctor en 1872 por la Universidadde Berln. Fue profesor en las uni-

versidades de Marburgo, Estras-burgo, Karlsruhe y Tubinga. En

1874, Braun observ que ciertoscristales semiconductores actua-

ban como rectificadores, convir-tiendo la corriente alterna en con-

tinua y permitiendo el paso de lamisma en una sola direccin, todo

lo cual fundament la invencindel receptor de radio de transisto-

res hacia finales de siglo. En 1897desarroll el osciloscopio al adap-

tar un tubo de rayos catdicos demanera que el chorro de electro-

nes fuera dirigido hacia una panta-lla fluorescente por medio de cam-pos generados por tensin alterna.En 1909 recibi el Premio Nobel de

Fsica por las mejoras tcnicas(circuitos resonantes magntica-

mente acoplados) que introdujo enel sistema de transmisin de Mar-

coni para la telegrafa sin hilos.

LA EVOLUCIN DE LA ELECTRNICA

CLUB SABER ELECTRNICA 85

1920 - Irving Lamuir (1881-1957) desarrolla el amplificador a vlvula.1933 - Armstrong inventa y patenta la radio de FM.RCA desarrolla la vlvula 2A3.1938 - Western Electric desarrolla el triodo de potencia WE300B1939 - Jack Scaff y Henry Theurer de los Laboratorios Bell descubrenreas positivas y negativas en el silicio. Base del uso del silicio en semi-conductores.1939 - William Shockley anota en sus apuntes que un semiconductor pue-de tener propiedades de amplificador.1947 - Dr. William Shockley (1910-1989), Dr. John Bardeen (1908-1991) yDr. Walter Brattain (1902-1987) comunican su invento, el transistor, en losLaboratorios Bell de los Estados Unidos.1947 - D. T. N. Williamson crea el amplificador que lleva su nombre. 1951 - Se desarrolla el transistor de juntura que es ms confiable y msfcil de producir que el transistor de efectos de puntas.1952 - Simposio al cual asisten entre muchas otras, las firmas GeneralElectric, Texas Instruments y Sony, para difundir los pocos conocimientosque haba en aquel entonces sobre semiconductores.1953 - Se desarrollan las primeras obleas de cristales de silicio, base delcircuito integrado. Sobre estas bases se crean ms adelante los chips decircuitos integrados.1953 - Texas Instruments fabrica y vende transistores de silicio.1954 - Carl J. Frosch y L. Derrick de los Laboratorios Bell descubren tc-nicas nuevas para la introduccin en forma controlada de impurezas enmateriales semiconductores.1956 - Los inventores del Transistor, Shockley, Bardeen y Brattain, recibenel Premio Nobel.1957 - Sony fabrica primero el primer receptor de radio a transistores (mo-delo TR-55) y despus el primer receptor porttil a transistores (modeloTR-63). Comenz la era de la radio transistorizada.1963 - Mullard desarrolla el amplificador modelo Mullard 5/20.Los Beatles y los Rolling Stones se encuentran y hacen historia musical.1975 - Ante el avance de las tcnicas de semiconductores, las vlvulaspierden inters comercial y en muchas fbricas productoras se efectanpequeas ceremonias al producir las ltimas vlvulas.1990 - Las vlvulas son redescubiertas por el sector High End del au-dio y se reanuda primero el uso de vlvulas con algunos stocks antiguos ydespus se vuelve a la produccin en las fbricas especializadas de todoel mundo. Se vuelven a fabricar las vlvulas clsicas de la historia (por ejemplo300B, 6L6 y muchas otras).Algunas de las marcas son: Western Electric, Svetlana, Sung Chiang yotras de origen checo, chino, ruso y americano. 1995 - Nuevamente se encuentran los Beatles y los Rolling Stones, estavez a travs del CD.1998 - En el nmero de Septiembre de la revista Stereo-Review, pgina 10se publica un comentario de Kevin Hayes, Presidente de la Ca. Valve Am-plification Company, referente a un nuevo modelo del Teatro del Hogar, ba-sado en vlvulas. Precio: $ 25.000.-

Debemos recordar que los receptores de radio a galena funcionaban so-bre la base de un detector semiconductor de cristal de galena de sulfurode plomo (PbS) que, igual que otros semiconductores similares, efectuabala deteccin de las seales de radio moduladas en amplitud de esta po-ca.

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Shockley trabaj, luego de la segundaguerra mundial, para encontrar unaalternativa a los tubos de vaco, usan-do los nuevos descubrimientos en f-sica cuntica que lo motivaron a in-vestigar los intrigantes semiconduc-tores. En julio de 1945 Shockley se vol-vi codirector del programa de inves-tigacin en fsica del estado slido. Eltrabajo realizado a principios de los40s por Russell S. Ohl en los semicon-ductores, convenci a Shockley quedeba ser posible producir una nuevaforma de amplificacin usando la fsi-ca del estado slido. De hecho, ya en1939 Shockley haba intentado produ-cir, junto con Walter Brattain un am-plificador de este tipo usando xidode cobre, pero sin tener xito. Fue John Bardeen el que logr descri-frar el enigma, y en 1947 logr cons-truir junto con Brattain el primer am-plificador funcional usando germanio.Los Laboratorios Bell acordaron otor-gar licencias para el uso del transis-tor a cualquier firma a cambio de unpago de regalas. Slo los fabricantesde aparatos para la sordera no tenanque pagar dichas regalas, como untributo a la memoria de AlexanderGraham Bell que en vida ayud tanto alos sordos. Los transistores fueronusados por el pblico por primera vezen 1953, en la forma de amplificado-res para los aparatos contra la sorde-ra. En 1954 se desarroll la radio detransistores y en febrero de 1956 elLaboratorio de Computadoras Digita-les de MIT empez a desarrollar en co-laboracin con IBM una computadoratransistorizada. En 1957 y 1958 UNIVACy Philco produjeron las primeras com-putadoras comerciales de transisto-res.

86 CLUB SABER ELECTRNICA

ENCICLOPEDIA DE ELECTRNICA BSICA

Se observa que el desarrollo de vlvulas y se-miconductores tiene sus rasgos paralelos ytambin sus discrepancias. Resulta sin embar-go, tpico el dicho de uno de los tcnicos de losLaboratorios Bell, el Ing. J. R. Pierce, quien ha-ba sido el que le dio el nombre al transistor yquien manifest que La naturaleza aborrece alos tubos al vaco. Pierce se refera al hechode que en el mundo en que vivimos no existeel vaco en forma natural, slo es producidopor el hombre. En cambio s existen los con-ductores y semiconductores en forma natural.El silicio es el material ms frecuente en estatierra, ya que las montaas y la arena en lacosta del mar, estn constituidos por com-puestos de silicio.

Las objeciones y comentarios sobre procesos de fabricacin y obtencinde materia prima no son, sin embargo, argumentos valederos cuando de-bemos evaluar las ventajas o desventajas de algn producto, al menos nopor s solos. Los automviles tampoco existen en forma natural, pero na-die va a discutir su utilidad. El progreso del hombre y de su civilizacin es-t basado justamente en aquellos desarrollos que alejan al hombre de suambiente natural y lo hacen ms elevado materialmente y espiritualmenteque la simple, pero maravillosa, naturaleza que lo rodea. Al menos este au-tor quiere creer en esta circunstancia.Con respecto al nombre del transistor creemos conveniente hacer tam-bin un pequeo comentario. Estamos convencidos que este nombre es muy adecuado para establecerla categora del producto. El nombre del transistor es una conjuncin detransferencia y resistor y se diferencia por completo de las designacio-nes usadas para vlvulas al vaco que tienen nombres que terminan entron, como magnetrn, pliotrn, kenotrn y otros en clara referenciaa los electrones que se mueven en el espacio vaco de las vlvulas. Enel caso del transistor, se asimila su comportamiento al gran grupo decomponentes, como el resistor, inductor, capacitor, conductor y se-miconductor, donde en todos los casos existen materiales slidos en loscuales se realiza el pasaje de los electrones. Creemos entonces que estenombre es el adecuado y debemos respetarlo. En la poca en la cual sedaba a conocer el nombre del transistor, una revista tcnica argentina tra-taba de promover una campaa con la intencin de modificar este nombrepor razones no muy claras, presuntamente de carcter lingstico, pero an-te la resistencia de los lectores se aprob el nombre original y el tema muypronto perdi todo inters y actualidad.

Electrnica y Telecomunicaciones

En las ltimas dcadas, las telecomunicaciones han experimentado un inu-sitado desarrollo tecnolgico, principalmente por la contribucin de la mi-croelectrnica, la ptica, ciencia de materiales, la ciencia del espacio, lacomputacin e informtica, entre otras. Cada una de estas reas ha pro-visto a las telecomunicaciones de distintos soportes tecnolgicos, tales co-mo mayor capacidad de transmisin, mejores materiales conductores, di-

El nombre del transistor es unaconjuncin de transferencia y

resistor y se diferencia por com-pleto de las designaciones usadas

para vlvulas al vaco que tienennombres que terminan en tron,

como magnetrn, pliotrn, ke-notrn y otros en clara referencia

a los electrones que se muevenen el espacio vaco de las vlvulas.



versificacin de interconexin, capacidad de manejo y transferencia de di-ferentes signos, seales e imgenes, simultneamente. Aqu nos referire-mos principalmente a dos reas que han ejercido un impacto contundenteen la electrnica o microelectrnica y la computacin.Desde mediados de siglo, la electrnica se convirti en parte intrnseca delas modernas telecomunicaciones, al grado que hoy es difcil determinardnde empiezan y dnde terminan algunos componentes electrnicos o detelecomunicacin. La electrnica cre un sinfn de elementos electrnicos como interruptores,resistencias, aislantes y transformadores, que fueron interconectados contubos de vaco para producir sistemas completos de comunicaciones. En sus inicios, esos sistemas se montaban en mstiles de madera y mstarde se colocaran en artefactos de metal. El tubo de vaco, inventado en1906 por Lee De Forest para transmitir y amplificar seales elctricas, tu-vo una influencia crucial para el desarrollo de las comunicaciones por ra-dio y televisin. Sin embargo, mostr serias limitaciones de funcionamien-to cuando se us en mquinas ms complejas como las computadoras ycuando se juntaban varios paneles, la probabilidad de que un tubo fallaraera muy grande, por lo que para inicios de los cuarenta ya se trabajaba pa-ra reemplazarlo por dispositivos ms pequeos como el transistor, cuyo ta-mao original era 100 veces menor que el tubo de vaco.

El Transistor

En 1947, con la invencin del transistor en los Laboratorios Bell de Esta-dos Unidos, se inici una asombrosa carrera por la miniaturizacin delequipo transmisor y receptor de telecomunicaciones.Sus caractersticas de no emisin de calor y bajos requerimientos de energa,permitieron abrir el camino a sistemas telefnicos compactos y eficientes. El transistor es un dispositivo compuesto por materiales conocidos comosemiconductores por sus especiales propiedades elctricas, tales como elgermanio, silicio, selenio y arseniuro de galio.Usando un pequeo cristal de silicio, los cientficos de Laboratorios Bell deEstados Unidos, descubrieron que el cristal poda reaccionar a la corrien-te elctrica casi de la misma manera que el tubo de vaco. Los primerosmodelos de transistores no eran ms grandes que un grano de arena, porlo que al sustituir los voluminosos y pesados tubos de vaco, el transistormarc el camino hacia la masificacin en el uso de la computadora y apa-ratos electrnicos como cmaras de televisin y receptores porttiles.Igualmente, los sistemas de conmutacin telefnicos, al utilizar el transis-tor, reemplazaron a los dispositivos electromecnicos que producen ruidoy son afectados por el polvo. La reduccin masiva del peso y volumen delos equipos electrnicos, facilit el desarrollo de la astronutica y telecomu-nicaciones va satlite. Fue tal su trascendencia que sus inventores, loscientficos norteamericanos John Bardeen, Walter Brattain y William Shoc-kley recibieron el Premio Nobel de fsica, en 1956, por su contribucin aldesarrollo de los semiconductores.

Circuitos Integrados

El transistor fue solamente el primer paso de la vertiginosa miniaturizacin,ya que despus de medio siglo de iniciada esta tendencia tecnolgica,continan logrndose asombrosos descubrimientos con ese mismo objeti-

La mayor parte de su vida Lee deForest la dedic a trabajar comoinventor independiente. Generabauna idea tras otra, pero su falta dehabilidad para los negocios leimpidi siempre sacarles mayorprovecho desde el punto de vistaeconmico. Tales eran sus fraca-sos en ese campo, que hacia 1906la primera empresa que cre sehaba convertido en insolvente. Sufalta de visin hizo que en dos oca-siones sus propios socios comer-ciales lo engaaran.No obstante las adversidadessufridas, en 1907 patent unavlvula electrnica trodo, a la quellam Audin, basada en la vlvu-la diodo inventada tres aos antespor el ingeniero elctrico inglsSir John Ambrose Fleming.



Lee De Forest1873 - 1861

Vlvula amplificadoratriodo inventada

por De Forest

vo. Hacia 1958 la electrnica se transform realmente en microe-lectrnica con la creacin del circuito integrado, cuyo propsitoprincipal es la integracin a escala.Un circuito integrado normal, construido comnmente a base de si-licio, consta de una pequea placa de tamao variable -cuyo estn-dar es de 25,41 mm por 12,7 mm, que contiene millares de transis-tores y otros circuitos elementales. La densidad y capacidad de loscircuitos ha venido multiplicndose exorbitantemente. A inicios delos sesenta se consigui integrar doce circuitos (pequea escala)en una pastilla o chip de silicio; para finales de esa dcada fueron100 (media escala); a principios de los setenta se dio la integracina gran escala con 1000; y, a fines de esa dcada se colocaron 50mil circuitos lgicos llamados digitales que son usados en las com-putadoras.Es maravilloso constatar que, si bien es cierto que para 1987 un cir-cuito contena ms de un milln de transistores (en comparacin deuno en 1959), esa integracin se aprecia como modesta, en rela-cin a la que se pretende obtener actualmente, que podr ser demil millones. Los semiconductores de hoy contienen complejos cir-cuitos integrados que se adaptan con facilidad para usos mltiplesque abarcan desde juguetes, relojes, calculadoras, procesadoresde textos, hasta sistemas expertos que disean aviones. Sin los cir-cuitos integrados y la amplia variedad de tecnologa de estado s-

lido desarrollada desde hace aos, sera poco probable que tuviramos sa-tlites para comunicaciones, sistemas de centrales electrnicas y toda lacapacidad de transmisin que hoy poseen las redes.Por su verstil aplicacin, el desarrollo y fabricacin de circuitos integradosha pasado a ser una de las industrias ms dinmicas y competidas en Es-tados Unidos, Japn, Suecia, la Comunidad Europea, Inglaterra, Alemania,Francia y Holanda. En febrero de 1988 por ejemplo, se tenan registrados3.244 diseos de circuitos solamente en Estados Unidos, 1.376 en Japny 25 en Alemania Federal. En los dos primeros pases existen regiones y ciudades enteras cuya acti-vidad central es la investigacin, innovacin y manufacturacin de semi-conductores.

Rumbo a las Computadoras

La microelectrnica y la computacin han evolucionado en forma paralela.El ms contundente impacto que ha tenido la electrnica es precisamenteen la tecnologa de la computacin. Precisamente, la evolucin de las com-putadoras modernas est asociada al desarrollo de los principales compo-nentes de la electrnica. As, la primera generacin de computadoras elec-trnicas estuvo acompaada por los tubos de vaco, la segunda por el tran-sistor, la tercera por los circuitos integrados, la cuarta por la integracin amuy grande escala y la quinta por la ingeniera del conocimiento. Si bienes cierto que con los tubos de vaco las primeras computadoras realizaronlas funciones vitales de encendido y apagado necesarios para desarrollarlas actividades de cmputo; tambin resultaron ser muy costosas y su granvolumen las hacan imprcticas, pues ocupaban el espacio completo deuna habitacin y necesitaban para su mantenimiento, grandes sistemas derefrigeracin y aire acondicionado. As, cuando en 1946 fue conectada laENIAC (integrador y calculador numrico electrnico, siglas en ingls) na-

La primera generacin de compu-tadoras electrnicas estuvo acom-

paada por los tubos de vaco, lasegunda por el transistor, la terce-

ra por los circuitos integrados, lacuarta por la integracin a muy

grande escala y la quinta por la in-geniera del conocimiento.



die pensaba que la fabricacin de pequeas microcomputadoras llegara apenetrar masivamente el mercado no slo de las grandes y pequeas em-presas, sino el de millones y millones de hogares en todo el mundo. Mien-tras que la ENIAC cost 2 millones de dlares (a precios de 1987), pesa-ba 30 toneladas y contena alrededor de 75 mil resistencias y 20 mil tubosal vaco; hoy una microcomputadora es parte de los implementos caserosque ocupan un reducido espacio sobre un escritorio o se acomoda en untelfono porttil que puede cargarse en el bolsillo. Todas las funciones deun microprocesador estn integradas en chips milimtricos y cuestan des-de 200 dlares. El primer chip microprocesador, el Intel 4004 de 1971, rea-lizaba por ejemplo, las mismas funciones de computacin que la ENIAC.Posteriormente, con la introduccin del transitor no slo cambi la faz dela electrnica sino de la computacin, cuya segunda generacin se identi-fica con su incorporacin. El transistor otorg gran poder de cmputo enuna fraccin de la medida y costo de los tubos de vaco, asi como menormantenimiento, mayor velocidad, mejoramiento de la programacin y altacapacidad de almacenamiento e interaccin entre computadoras. La pri-mera computadora completamente transistorizada, la TRADIC (Transisto-rized Airborne Digital Computer) se construy en los laboratorios Bell deEstados Unidos. Las computadoras de hoy, a diferencia de las de transis-tores que todava eran pesadas e imprcticas, integran las funciones demltiples transistores en una placa de silicn llamada chip que adquiri elnombre de circuito integrado.Con el desarrollo de los circuitos integrados y los cambios en programa-cin, se dio paso a la tercera generacin de computadoras. La reduccinen la medida de los componentes y la aplicacin de los circuitos integra-dos permiti el almacenamiento de mltiples programas en una sola com-putadora.Otra caracterstica de las computadoras de la tercera generacin fue el de-sarrollo de equipos centrales o supercomputadoras y minicomputadoras.Los primeros fueron utilizados para almacenar y procesar montos masivosde informacin y ser accesados por computadoras ms pequeas localiza-das en puntos remotos, que haran posible la edicin electrnica de peri-dicos locales, la publicacin de revistas a miles de kilmetros de distanciay el acceso a reportes de los mercados de valores. Lo que distingui a es-tos dos tipos de equipo de cmputo no fue tanto el tamao sino la capaci-dad de almacenamiento, que hoy es obsoleto puesto que algunos de losequipo centrales de los sesenta no poseen ya la capacidad de las mini-computadoras de hoy.La cuarta generacin de computadoras tom ventajas con los microcircui-tos que fueron desarrollados ms completamente en los sesenta. En la si-guiente dcada los microcircuitos funcionaron como unidades de procesa-miento en la computadora, razn por la que a stas se les conoce tambincomo microprocesadores y es la caracterstica ms evidente de la cuartageneracin. Los microcircuitos son dispositivos diminutos que incrementansignificativamente la capacidad y poder de las computadoras. Un micropro-cesador de inicios de los ochenta, por ejemplo, contena 100 mil transisto-res y al instalarse en las computadoras dio como resultado las microcom-putadoras, cuyos precios razonablemente bajos hicieron posible que unconsumidor con ingresos promedio las empezara a utilizar para usos per-sonales, por lo que su denominacin comn es la de computadoras perso-nales.La quinta generacin de computadoras se obtuvo poniendo la tecnologa yel software en la frontera de la inteligencia artificial. El gobierno japons fuequien impuls en los ochenta el desarrollo de estos aparatos que renen

La primera generacin de computadorasse caracteriza por el uso de dispositivoselectrnicos. Se sustituyen los rels portubos de vaco (bulbos), inventados porFleming. Pero debido al costo de las me-morias construidas con tubos de vaco,stas fueron sustituidas por las lneas deretardo de mercurio que resultaba 100 ve-ces ms barato.John Vicent Atanasoff y Clifford Berry, en

el invierno de 1937, comenzaron la primeramquina electrnica de clculo digital,terminndola en 1942, y la llamaron ABC(Atanasoff Berri Computer), aunque no to-m el carcter de computadora puestoque no exista la posibilidad de progra-marla. Se utiliz principalmente para la re-solucin de ecuaciones lineales y diferen-ciales. Se basaba en el uso de tubos de va-co y su uso era especfico.John Presper Eckert y John W. Mauchly, en1947, construyeron la primera computado-ra electrnica de uso general, la ENIAC, pa-ra el ejrcito de Estados Unidos. Podaefectuar 300 multiplicaciones por segun-do, 300 veces ms rpido que cualquierdispositivo de su tiempo, pero ocupabamuchsimo espacio y energa (pesaba 30toneladas).Aparecieron posteriormente la BINAC y la

UNIVAC I. ENIAC (1951) que utilizaban cintasmagnticas.La IBM-704 (1953) puede considerarse co-

mo el fin de la primera generacin, que secaracteriz por el uso fundamental de lascomputadoras en aplicaciones cientficasy militares. Se utilizaba el lenguaje mqui-na como lenguaje de programacin y noexistan los sistemas operativos.

Capacidad de esta generacin: 1,000 a8,000 palabras.Operaciones: 10,000 por segundo.



todas las tecnologas de punta en la fabricacin del chip: memorias, proce-samiento paralelo, software, sistemas de visualizacin y reconocimientodel habla. Son las mquinas inteligentes que oyen, hablan y piensan. La inteligencia artificial o sistemas expertos son paquetes de software queincorporan reglas de decisin y conocimiento desarrollados por expertosen diferentes campos. Son diseados para imitar lo ms posible la inteli-gencia humana o formas de razonamiento. Se componen de una base deconocimientos a partir de la cual se aplican las reglas de razonamiento alos conocimientos almacenados, y un dispositivo o interface que sirve pa-ra comunicarse con el hombre. Por ello, las computadoras son capaces dereconocer la voz, realizar diagnsticos mdicos, prescribir tratamientos,ayudar a tomar decisiones en negocios, hacer traducciones, estacionar au-tomviles, etctera. La computadora atinadamente se ha definido comouna especie de sntesis o condensacin de mltiples creaciones culturales:lenguajes escritos, sistemas numricos, lenguajes matemticos, fsica deestado slido, electricidad, magnetismo, ptica y ciencia de materiales, en-tre otras.

Las Comunicaciones por Redes

A principios de la dcada de los sesenta las comunicaciones y la compu-tacin eran todava actividades separadas. Las primeras redes de cmpu-to entre varios usuarios se constituyeron inicialmente enlazando unidadescentrales de proceso a travs de lneas telefnicas.La convergencia de la computacin y telecomunicaciones fue posible gra-cias a la conversin digital de los sistemas de telecomunicaciones y losadelantos de la microelectrnica. Esto significa que el equipo de almace-namiento y procesamiento (computacin) y transmisin de datos (teleco-municaciones) emplean el mismo idioma a travs de cdigos binarios, quees el lenguaje digital universal que ha posibilitado la convergencia de voz,imagenes e informacin en una sola red y con ello la estrecha interrelacinde diversas industrias como las de computacin, radiodifusin, electrnicay telecomunicaciones.En los sistemas digitales, las seales telefnicas para televisin y servi-cios de informacin, se convierten, mediante el uso de los cdigos bina-rios (pulsaciones de 0 y 1), a seales idnticas o lenguaje comn. Aqu loimportante es la presencia o ausencia de una pulsacin, no su volumen ola forma exacta que tome. Por ello es posible enviar cualquier seal poruna misma lnea. En los sistemas anlogos, la transmisin se efecta de

acuerdo a un patrn continuo de ondas que siguen los cambios deuna seal vocal o de otra seal. Esto es adecuado para conver-

saciones telefnicas ordinarias, pero no para transmisin dedatos a alta velocidad. Asimismo, una seal analgica, al seramplificada, tambin amplifica las distorsiones o ruidos quese recogen en la transmisin.

La digitalizacin es la base para el despliegue de las redes inte-gradas, que proporcionan conectividad de extremo a extremo en las re-des para apoyar una amplia variedad de servicios, a los cuales los usua-rios tienen acceso mediante un conjunto de interfaces. El Comit Consul-tivo Internacional de Telefona y Telegrafa (CCITT) de la UIT inici en1966 los primeros estudios para normar el funcionamiento de redes digi-tales. Posteriormente se descubri que estos sistemas tenan la capaci-

En los sistemas digitales, las sea-les telefnicas para televisin y

servicios de informacin, se con-vierten, mediante el uso de los c-digos binarios (pulsaciones de 0 y

1), a seales idnticas o lenguajecomn. Aqu lo importante es la

presencia o ausencia de una pul-sacin, no su volumen o la forma

exacta que tome. Por ello es posi-ble enviar cualquier seal por una

misma lnea.



dad de manejar una gama de servicios en forma simultnea. Los anlisisse consolidaron hasta 1984 y se vio que la red digital integrada (RDI) evo-lucionara a partir de la red telefnica por ser la ms grande e interconec-tada en el mundo, se basara en el tipo digital y se integrara entre reasde conmutacin y transmisin. Con las RDI, idealmente, es posible llegar a todos lados y recibir todo tipode informaciones, se dispone de telefona, acceso y consulta a bancos dedatos, telex, telemetra, televisin por cable, correo electrnico, videotex,telesupervisin y un sinfn de servicios de informacin.Aunque hay consenso sobre las ventajas que representa digitalizar la red,la instalacin de esta tecnologa se ha visto retrasada por muchos facto-res. En principio por temor a que los costos de la alta inversin que repre-senta cambiar todo el equipo analgico a lo largo de una red ya estableci-da, sean cargados a los usuarios. Tambin hay reservas por la falta de unanorma comn internacional.Hasta los aos setenta, antes de la microelectrnica, las redes telefnicastenan solamente capacidades limitadas. Las centrales telefnicas pbli-cas eran instaladas en enormes edificios y tenan que ser presionadas confuerza para que desplegaran las ms bsicas funciones de transmisin,proveer tono de llamada, hacer conexiones, transmitir seal de ocupado, ydesconectarse al terminar la llamada.Los microprocesadores con capacidad de memoria se instalaron en lascentrales telefnicas y en equipos de conmutacin reemplazando a los sis-temas electromecnicos, tal como los procesadores de texto desplazan alas mquinas de escribir y los sistemas de almacenamiento electrnico alos archivos. El uso de redes de bases de datos se generalizaron durante los ochentacon la digitalizacin y con ello se tuvo acceso a informacin flexible y a ba-jo costo. Los pases que iniciaron la introduccin de la tecnologa digital fueron: Ja-pn: 1984, Inglaterra: 1985, Estados Unidos: 1986, Francia: 1986, Alema-nia Federal: 1987. Actualmente, existen miles de servicios de informacinpara grandes empresas, para realizar actividades de educacin e investi-gacin, para la industria, la agricultura, locales de autoservicios, lneas a-reas, cadenas hoteleras, consorcios televisivos, peridicos, la banca y ser-vicios financieros, entre otros. En Francia, que inici a principios de losochenta la comercializaron de las redes digitales, tuvo un xito rotundo consu sistema que ofreca ms de dos mil servicios mejorados de telecomu-nicaciones para 1982, y que pasaron a 17 mil para principios de los noven-ta.En la ciudad de Baltimore, Estados Unidos, desde 1991, se instalaron sis-temas de computadoras mviles que envan informacin sobre la red tele-fnica celular sin usar canales de voz. Mediante esta tecnologa se trans-miten paquetes de informacin, usando bandas separadas de las de voz.Brinda servicio a compaas de transportacin terrestre de pasajeros, cu-yas unidades mviles envan y reciben informacin usando una terminal decmputo mvil conectada al radio receptor. En 1992, tambin la compaasueca Ericsson lanz al mercado modems porttiles inalmbricos para co-municacin de datos. Es una terminal del tamao de un aparato telefnicocelular que logra comunicaciones bidireccionales entre computadoras lap-top o terminales industriales porttiles y una computadora central o basede datos. Sus aplicaciones incluyen: correo electrnico, localizador de per-sonas, manejo de carga y descarga de mercancas, manejo de mensajeramvil y comunicacin inalmbrica de datos.En cuanto al uso de las computadoras en las telecomunicaciones, tenemos

CLASIFICACIN DE LAS COMPUTADORAS

Desde el punto de vista de la cons-truccin, existen dos tipos de m-quinas capaces de ejecutar algo-ritmos:

1. Mquinas con lgica cableada(algoritmo predefinido en la ROM).

- Calculadoras (operacio-nes aritmticas).

- Computadoras analgicas(control de procesos y simula-cin).

2. Mquinas con lgica programa-da (computadoras convenciona-les). Realizan tres funciones:

a. Operaciones aritmticas.

b. Operaciones lgicas.

c. Almacenar o recuperarinformacin.

Un suceso se llama analgico o detipo continuo cuando no hay dis-continuidades en las manifesta-ciones de sus variables.

Un suceso se llama digital o de ti-po discreto cuando las variablesslo tienen determinados valores.



que las compaas telegrficas tambin usan equipos de cmputo paracontrolar sus propias funciones tcnicas. Una unidad de control de cmpu-to, de acuerdo con programas almacenados, conecta lneas entre una ofi-cina, maneja el rol de llamadas, descubre mensajes en espera para ser co-nectados, examina encabezados o ttulos de mensajes para determinar suprioridad, ordena el destino del trfico, etctera. Asimismo otra de sus funciones ms importante en estas mismas empre-sas telegrficas, es la de sincronizar el tiempo entre el transmisor y recep-tor. La instalacin de computadoras en las oficinas telegrficas elimina eltiempo de demoras de entrega de mensajes; revisan el estado de todos losmensajes almacenados con una frecuencia de uno por segundo y han re-cortado el tiempo de transmisin entre oficinas, de uno y dos segundos, loque originalmente tomaba uno o ms minutos.Las compaas telefnicas dependen, para el desempeo de sus funcio-nes comunes de equipo de cmputo, diseado especficamente para ma-nejar las cuentas de los suscriptores, la realizacin de diagnsticos y elmantenimiento de la red; les brindan auxilio en el control de llamadas tele-fnicas, su contabilizacin y enrutado. Gracias a ellas se ofrecen una enor-me variedad de servicios, tales como servicio de voz que incluye marca-cin, llamada activada en tres sentidos y mensajes controlados por voz.Con estos servicios, es comn, por ejemplo, que los suscriptores progra-men sus aparatos telefnicos para llamar al nmero de su casa simple-mente diciendo la palabra "home", o al restaurante diciendo "I'm hungry";se conectan con un tercero solamente diciendo "three way conference" yel nombre del tercero. La AT&T de Estados Unidos, a finales de 1994, introdujo un servicio demarcacin directa (del cliente a los operadores de AT&T) para solicitar lla-madas de larga distancia por cobrar que ya no requieren llamar primero alas compaas telefnicas locales para que realicen la conexin con losoperadores de larga distancia de AT&T. Esta misma compaa, desde prin-cipios de 1990 empez a establecer verdaderas redes globales mundialesoperadas mediante procesadores de cmputo de alto desempeo y consoftware especial propiedad de AT&T que la enlazaron con compaas delmismo ramo de Europa, Asia y Australia a travs de una red de seala-miento especial. Esto permite que el trfico sea trasmitido a cualquiera de los pases enesos continentes como si fuera una red de larga distancia normal de AT&T.Adems, proporcionan servicios a empresas transnacionales que estable-

cen sus comunica-ciones entre sus di-ferentes filiales tanfcilmente como ha-cer llamadas locales,con la ventaja adicio-nal de que la factura-cin se hace en unasola moneda.La computadora haevolucionado hastaconvertirse hoy enda, no solamente enun dispositivo de al-macenamiento y pro-cesamiento de infor-macin, sino en un

La tecnologa, en general, nos faci-lita la vida. Sin embargo, tambinnos la ha complicado. La privaci-

dad casi nunca va de la mano conla comodidad de poder, por ejem-

plo, hacer y recibir una llamada te-lefnica en cualquier lugar en don-

de exista "cobertura" de telefonacelular. Lo mismo sucede con loscorreos electrnicos y otras for-mas de comunicacin moderna.

Pero, cualquiera puede intercep-tar y grabar llamadas?

La respuesta rpida es no.



medio propiamente de comunicacin. Es un dispositivo que brinda mlti-ples servicios combinando funciones de cmputo, correo electrnico, fax ymdem. Usuarios comunes y corrientes pueden darle uso, como simplecontestadora telefnica o hasta como medio de enlace entre infinidad deusuarios.

Internet Cambia el Concepto de las Comunicaciones

Internet es ilustrativo de la capacidad de interaccin que se ha obtenido uti-lizando la capacidad de cmputo y las redes de telecomunicaciones. Internet es la red de datos de mayor alcance en el mundo con ms de 25millones de usuarios y experimenta un crecimiento impresionante. Actualmente incluye ms de dos millones de supercomputadoras host co-nectadas a ms de 20 mil redes individuales en 63 pases que se duplicacada ao con un crecimiento promedio mensual, fuera de Estados Unidos,de 9,4%. Un ejercicio de extrapolacin con tasas publicadas por la InternetSociety, mostr que el nmero de usuarios exceder la poblacin humanaproyectada en el mundo para inicios del nuevo siglo. El sistema cada dase vuelve ms complicado, por los usuarios personales, instituciones deeducacin y empresas que se incorporan a las supercomputadoras que sir-ven a reas locales. La capacidad de las computadoras como medios de comunicacin no esslo desplegada por equipos inmviles (minicomputadoras o computado-ras personales), sino por equipos porttiles que incorporan similares capa-cidades. Ericsson lanz a principios de 1992 mdems porttiles inalmbri-cos, de menos de 500 gramos de peso y del tamao de un aparato celularpara la comunicacin de datos. Esta pequea placa hace posible la comu-nicacin bidireccional entre computadoras porttiles y terminales industria-les porttiles enlazadas a una computadora central o base de datos. La co-municacin entre computadoras mviles tiene diversas aplicaciones, co-mo: correo electrnico, localizador de personas, manejo de carga y descar-ga de mercadera, manejo de mensaje-ra y comunicacin inalmbrica de da-tos. Estas mquinas hbridas, telfono-com-putadora-fax, pueden cargarse como sifueran un portafolios, con la ventaja quepueden realizar operaciones financierasy comerciales desde la casa, el autom-vil o la oficina. Ingresamos as al con-cepto de la oficina en casa.

Comunicaciones y Computacin

El trmino telemtica fue acuado porlos franceses Simon Nora y Alain Minc,para describir la confluencia de las tele-comunicaciones con la computacin y la

La tecnologa Bluetooth es una es-pecificacin abierta para la comu-nicacin inalmbrica (WIRELESS)de datos y voz. Esta est basada enun enlace de radio de bajo costo ycorto alcance, implementado enun circuito integrado de 9 x 9 mm,proporcionando conexiones ins-tantneas (ad hoc) para entornosde comunicaciones tanto mvilescomo estticos. DefinitivamenteBluetooth pretende ser una espe-cificacin global para la conectivi-dad inalmbrica.



televisin. A partir de este trmino se han producido otros como teleconfe-rencia, telemercadeo, teleconmutacin y telemedicina. Las redes telemti-cas de alta capacidad y acceso masivo permiten interactuar a distanciamediante equipos informticos y lneas telefnicas. En muchas redes de telecomunicacin de la actualidad, es difcil detectarlas fronteras de los componentes propiamente de telecomunicacin y decomputacin. Ha llegado a tal grado la integracin de ambas tecnologasque las capacidades de procesamiento de informacin pasan rpidamentea ser parte comn de las telecomunicaciones. En las telecomunicacionestenemos claramente a la telefona bsica y el tlex y en los segundos seubican al software de aplicacin y los sistemas expertos. De la combina-cin de ambos se han obtenido una amplia gama de servicios telemticosdirigidos principalmente a la transmisin de datos y texto.Hasta hace algunos aos se hablaba del reto que representaba para lasgrandes empresas de telecomunicaciones llevar servicios telemticos amillones de hogares del mundo. A principios de los ochenta se produjeronexperimentos de teletextos en el hogar; algunas cadenas periodsticas enEstados Unidos ya realizaban planes para que los suscriptores residencia-les recibieran noticias e informes de bancos y tiendas a travs de sus tele-visores. Hoy, no solamente se reciben noticias y se conectan los usuariosa su sucursal bancaria, sino que pueden recibir ediciones electrnicas deperidicos completos e incluso tener acceso a los tableros de boletineselectrnicos que llegan a los editores y reporteros.Las redes telemticas adquieren inusitada relevancia por la posibilidad demanejar a travs de ellas informacin masivamente, sin importar fronterasgeogrficas o polticas. Su capacidad de almacenamiento, procesamientoy transmisin brinda acceso inmediato a la informacin, que es componen-te insustituible de cualquier actividad econmica, cultural y social en la ac-tualidad. Los servicios que ms comnmente se prestan a travs de las redes tele-mticas son: facsmil a distancia o fax, que es la reproduccin impresa deun texto, por medio de un sistema electrnico; videotexto, que son siste-mas interactivos para la transmisin de textos o grficas almacenados enbases de datos, computarizadas a travs de la red telefnica o la televi-sin; el correo electrnico; las redes y los bancos de datos; teleconferen-cia, televenta, transferencia electrnica de fondos, telebanco, gua telef-nica electrnica, telemedicina, entre otros.El soporte de los flujos de datos transfronterizos son las redes de transmi-sin, terrestres o va satlite, que han hecho del comercio de informacin

y el equipo para su procesa-miento una de las activida-des comerciales ms dinami-cas de la economa de lospases avanzados. El impac-to que han ejercido, porejemplo, en los servicios (fi-nancieros, tursticos, profe-sionales, educativos) ha sidodeterminante para su comer-cializacin a escala interna-cional.Asimismo su aplicacin a in-dustrias tradicionales comola textil y maquinaria las hahecho ms dinmicas y com-

Internet es un conglomerado de or-denadores de diferente tipo, marca

y sistema operativo, distribuidospor todo el mundo y unidos a travsde enlaces de comunicaciones muy

diversos. La gran variedad de orde-nadores y sistemas de comunica-

ciones plantea numerosos proble-mas de entendimiento, que se re-

suelven con el empleo de sofistica-dos protocolos de comunicaciones.El primer paso es lograr su interco-

nexin fsica, para lo que se em-plean sistemas muy diversos, por lo

general, redes de rea local, por logeneral basadas en el estndar Et-

hernet. Son las ms utilizadas enredes corporativas de empresas u

organizaciones, con extensionesmenores de 2 km.

Muchos usuarios utilizan mdemspara conectarse desde sus casas, a

travs de llamadas telefnicas co-munes, a proveedores de comunica-

ciones que dan, a su vez, acceso aInternet. El uso de lneas RDSI (RedDigital de Servicios Integrados) es

cada vez ms frecuente, como solu-cin de futuro para conectar a usua-

rios particulares a las redes de in-formacin de alta velocidad.



petitivas, ya que ahora se realizan diseos y manufacturacin a distanciaasistidos por computadora. El rubro en el que mayor impacto han tenido es el financiero, cuyas opera-ciones nacionales e internacionales instantneas son inconcebibles sin eluso del videotexto. Por medio de las redes telemticas se concretan tran-sacciones econmicas y financieras cotidianas que permiten en gran par-te la competitividad de los grandes consorcios internacionales.El fcil manejo de informacin electrnica ha provocado importantes im-pactos polticos, sobre todo porque cada vez es ms difcil ocultar aconte-cimientos o informacin que muchas veces no conviene a los intereses degrupos polticos o gobiernos. Son ya muy conocidos los efectos que tuvoel manejo de medios electrnicos en los momentos crticos, por ejemplo,en Panam en 1987, en China en 1989 y en Rusia en 1991. En Panam, el fax, las computadoras personales y los boletines electrni-cos ayudaron a organizar, en 1987, la oposicin al presidente Manuel An-tonio Noriega. En junio de 1989, estos medios y las redes de datos fueronusados extensivamente para llevar informacin referida al movimiento pro-democracia dentro y fuera de China. Atinadamente, las transmisiones porfax fueron denominadas en ese entonces como los psteres de pared delos estudiantes chinos.

El tster o multmetro es un instru-mento mltiple, pues est formadopor un voltmetro que permite me-dir tensin continua y alterna; unampermetro, que permite medircorriente continua; y un hmetro,que puede medir resistencia.



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Capitulo 4 - La Evolucion de La Electronica