Ultrakorta historia de la electrónica
Ultrakorta historia de la electrónicaFecha de publicación: 16-07-2025 🕒 10 lectura min
En el siguiente artículo presentaremos brevemente la historia de la electrónica, destacando los hitos clave en su desarrollo, desde los antiguos receptores de radio hasta los modernos teléfonos inteligentes. En artículos posteriores, algunos de los temas serán ampliados y discutidos con más detalle.
Piotr Górecki - divulgador de la electrónica. Actualmente publica su propia revista "Zrozumieć Elektronikę". Anteriormente, durante muchos años fue redactor jefe de una popular revista polaca (Elektronika dla Wszystkich). También es autor de cientos de artículos y proyectos educativos. Hasta 1993 trabajó en el sector de las telecomunicaciones.
- Era de la electricidad
- Era de la electrónica
- Amplificación y amplificadores
- Computadoras y microprocesadores
- Procesamiento y transmisión de señales
- Digitalización
Los beneficios de la electrónica comenzaron a estar disponibles para la humanidad solo en el siglo XX, y esto se debe al invento de la válvula electrónica. Sin embargo, los descubrimientos que son la base de la electrónica se realizaron mucho antes.
Comienzo de la era de la electricidad – año 1800
Es fácil recordar que el descubrimiento que permitió el surgimiento y desarrollo de la electrónica se realizó en el año 1800, cuando Alessandro Volta inventó un tipo de batería eléctrica (la pila de Volta). La ilustración inicial muestra cómo Volta presentó su invento a Napoleón. Anteriormente, solo se había estudiado la llamada electricidad estática, que era solo una curiosidad de feria. Solo la batería de Volta abrió el camino para la investigación de fenómenos eléctricos para muchos investigadores, incluidos los más significativos como Michael Faraday, Andre Marie Ampère, Hans Christian Ørsted y Georg Simon Ohm. Los resultados de sus experimentos de los años 1820 a 1860 fueron, a su vez, el material "crudo" para el teórico James Clerk Maxwell, quien alrededor de 1865 presentó una descripción matemática interesante pero complicada y difícil de entender de los fenómenos de la electricidad y el magnetismo. Importante, el teórico Maxwell también predijo la existencia de ondas de radio, que fueron descubiertas veinte años después (1886) por el joven y prometedor científico Heinrich Hertz.
Michael Faraday (1791 – 1867)
Batería – pila de Volta (Autor foto: Luigi Chiesa CC–BY–SA 3.0 )
Comienzo de la era de la electrónica – año 1900
Los inicios de la electrónica están relacionados con la radio. Aquí se recuerda al inventor de la radio, Nikola Tesla, y al astuto empresario Guglielmo Marconi, quien a finales del siglo XIX y principios del XX realizó pruebas prácticas de transmisión de señales telegráficas por radio, lo que puede considerarse el comienzo del uso de la radio y los inicios de la electrónica.
Nikola Tesla (1856 – 1943)
Un hito fue el invento en 1907 (Lee de Forest) de la válvula de vacío, el triodo llamado audión, que permitía amplificar señales eléctricas. Después de la Gran Guerra, a partir de los años 20 del siglo XX, comenzó un rápido desarrollo de la radio, es decir, la transmisión de voz a distancia: los dispositivos electrónicos "llegaron a los hogares". Puede sorprender saber que la primera demostración pública de una televisión muy primitiva, es decir, la transmisión de imágenes a distancia, tuvo lugar ya en el año 1900 durante la Exposición Mundial en París. La llamada televisión mecánica fue desarrollada ya en los años 20 (John Logie Baird) y comenzó a funcionar en los años 30.
Válvula electrónica audión
Receptor de televisión mecánica con disco de Nipkow 1931
La televisión completamente electrónica fue desarrollada antes de la Segunda Guerra Mundial (Philo Farnsworth, Vladimir Zworykin), pero comenzó a popularizarse solo después de la guerra. Pronto se desarrolló la televisión en color, y en los años 80, la televisión tridimensional (3D) y digital.
Amplificación y amplificadores
La clave y el fundamento del desarrollo de la electrónica fueron al principio los elementos amplificadores. Puede sorprender saber que los primeros amplificadores fueron micrófonos de carbón, inventados alrededor de 1880, utilizados con éxito en la telefonía durante 100 años. También puede sorprender saber que en la aviación hasta hace poco se utilizaban los llamados amplificadores magnéticos, que pueden considerarse un tipo específico de transformador. No todos saben que algunos diodos (diodos túnel e IMPATT) también son elementos amplificadores. Los elementos amplificadores más conocidos anteriormente eran las válvulas electrónicas, que dominaron hasta los años 60 del siglo XX. Hoy en día son diversos transistores, y de transistores están hechos los circuitos integrados. Puede sorprender saber que la primera patente de un transistor data de 1930 y está relacionada con... Polonia. Sin embargo, el camino desde esa idea hasta su realización tomó unos 30 años. ¡Sí! Los "verdaderos transistores" que dominan hoy en día fueron inventados solo alrededor de 1960. En diciembre de 1947 no se inventó, sino que se descubrió accidentalmente el transistor bipolar y fue una especie de "accidente laboral". Hoy en día, los transistores bipolares (NPN, PNP) tienen poca importancia. Los transistores MOSFET reinan de manera indiscutible. Y fueron precisamente los transistores MOSFET, así como los transistores relacionados que utilizan el efecto de campo, los que permitieron el increíble desarrollo de la electrónica. El transistor no solo es un elemento amplificador. Lo que es extremadamente importante, también puede funcionar como un interruptor controlado a distancia, como una llave controlada, lo que permite realizar circuitos que cumplen funciones lógicas, aritméticas, es decir, realizar cálculos y procesar información.
Patente del transistor, presentada en 1926
Amplificador magnético
Patente del transistor MOSFET de 1960
Computadoras y microprocesadores
Las computadoras, es decir, las máquinas electrónicas para cálculos matemáticos, comenzaron a utilizarse ampliamente durante la guerra, desde principios de los años 40. Primero fueron computadoras analógicas poco conocidas. La primera computadora digital electrónica conocida fue ENIAC de 1945. Tanto unas como otras basaban su funcionamiento en válvulas electrónicas.
Computadora digital de válvulas ENIAC 1945
Un breve paso intermedio fueron las computadoras digitales que contenían transistores bipolares individuales y circuitos integrados con transistores bipolares. El verdadero desarrollo de la tecnología informática ocurrió solo cuando las computadoras comenzaron a realizarse utilizando circuitos integrados que contenían "verdaderos transistores" MOSFET. Un hito es el año 1971, cuando apareció el primer microprocesador Intel 4004, un circuito integrado que contenía 2300 transistores MOSFET. Sin embargo, el primero realmente popular fue el Intel 8008, lanzado poco después, seguido por el 8080. Según la ley de Moore, los microprocesadores integrados posteriores contenían cada vez más transistores. Hoy en día, los microprocesadores más recientes contienen en un solo chip de silicio decenas de miles de millones de transistores. ¡Sí, decenas de miles de millones!
Computadora analógica de válvulas polaca ARR (Analizador de Ecuaciones Diferenciales) 1953 (Autor foto: Marcin Wichary CC–BY 2.0)
Primer microprocesador Intel 4004 1971
Procesamiento y transmisión de señales
En electrónica, las tareas básicas son la transmisión y el procesamiento de diversas señales eléctricas. Al principio, esto se hacía de manera analógica, un ejemplo es la radiodifusión clásica AM y FM y la televisión analógica. Pronto se descubrió que cualquier tarea, el procesamiento de señales (por ejemplo, amplificación, filtrado, cambio de dinámica) también se puede realizar digitalmente, es decir, mediante cálculos matemáticos. En lugar de procesar directamente las señales eléctricas, se convierten en forma digital en convertidores analógico-digitales ADC, se procesan matemáticamente mediante un programa adecuado que funciona en un microprocesador, y luego, si es necesario, se convierten nuevamente en forma analógica mediante convertidores digital-analógicos DAC. Y precisamente en los dispositivos electrónicos actuales, la base son los microprocesadores y los convertidores ADC y DAC, además de otros convertidores y sensores (sensores). También la transmisión y almacenamiento (registro) de señales en forma digital (ceros y unos) resultó ser mejor que los métodos analógicos, susceptibles al ruido, interferencias y errores. Tanto la transmisión por cable como la inalámbrica, utilizando ondas de radio, utilizan esta tecnología, como es el caso de la telefonía y televisión digital y las redes Wi-Fi.
Digitalización – digitalización y compresión
Desde los años 80 se introdujeron sistemas de transmisión digital de señales y datos, primero solo en telecomunicaciones. En 1982 apareció el CD con grabación digital de señales de audio, luego los DVD y Blu-Ray. En principio, la señal eléctrica de audio y video después de la digitalización, es decir, después de convertirse en forma digital, "ocupa mucho espacio". La cuestión clave es encontrar formas efectivas de compresión de datos digitales, para que la señal digital de audio o video transmitida o almacenada "ocupe mucho menos espacio", pero sin una pérdida significativa de calidad de la señal. Y aquí un hito es el MP3, el estándar de compresión de señal de audio digital, que se publicó en 1991. Hoy en día tenemos muchos estándares de compresión de señales de audio y video, códecs y contenedores (AAC, Vorbis, FLAC, H.264 – MP4. Divx, Xvid,...). Además, hay otras formas y estándares de compresión de cualquier dato digital (ZIP, RAW) y de imágenes en forma digital (JPG, PNG, GIF, TIFF). Anteriormente, los dispositivos electrónicos, como radios o televisores, contenían circuitos y componentes dedicados que cumplían funciones específicas. Hoy en día, estas funciones se realizan digitalmente, como cálculos matemáticos mediante un microprocesador, es decir, en resumen, una computadora de alto rendimiento computacional. Y los dispositivos electrónicos actuales, como teléfonos inteligentes, televisores, decodificadores y reproductores, son en resumen computadoras.
Microfotografía de la superficie de un CD (Autor foto: freiermensch CC–BY–SA 3.0)
El corazón de la mayoría de los dispositivos electrónicos modernos es un microprocesador más o menos "potente", que trabaja en conjunto con convertidores ADC, DAC y con varios otros convertidores y sensores.
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