Overview
La lección aborda la evolución de la electrónica desde la bombilla hasta las primeras computadoras digitales, destacando los avances en tubos de vacío y el desarrollo de circuitos lógicos.
Origen de la Electrónica Moderna
- La bombilla de filamento de carbono emitía luz, calor y electrones al ser calentada en vacío.
- Thomas Edison observó la decoloración del vidrio debido a la emisión de electrones, llamado efecto Edison o emisión termoiónica.
- La emisión termoiónica ya había sido descubierta por otros pero se popularizó tras Edison.
El Diodo y el Tubo de Vacío
- En 1904, Fleming patentó el diodo termoiónico: filamento y placa dentro de una bombilla, permitiendo el flujo de electrones en un solo sentido.
- El diodo convertía corriente alterna en corriente continua y fue el primer dispositivo práctico de tubo de vacío.
- Mejoras geométricas aumentaron la captación y eficiencia de electrones.
Amplificación y el Triodo
- El desafío de la época era amplificar señales débiles, lo cual los relevadores no podían hacer con señales analógicas.
- En 1906, DeForest inventó el triodo añadiendo una grilla, permitiendo controlar el flujo de electrones y amplificar señales.
- El triodo revolucionó comunicaciones de larga distancia y fue clave en la radio y televisión.
Circuitos Lógicos y Computación Digital
- Claude Shannon conectó el álgebra de Boole con circuitos eléctricos, permitiendo representar operaciones lógicas.
- George Stibitz construyó la primera calculadora digital con relevadores y bombillas, capaz de sumar números binarios.
- El sumador medio y las puertas lógicas XOR y AND posibilitaron la construcción de circuitos más complejos.
Limitaciones de los Relevadores y Avance del Triodo
- Los relevadores eran lentos, ruidosos y poco fiables por su naturaleza mecánica.
- El triodo de tubo de vacío permitía hacer conmutación y amplificación electrónicamente y sin partes móviles.
ENIAC y el Auge de los Tubos de Vacío
- ENIAC, la primera computadora electrónica programable, usaba 18.000 tubos de vacío y realizaba 500 operaciones por segundo.
- Aunque poderosa, la ENIAC consumía mucha energía, ocupaba mucho espacio y sus tubos fallaban con frecuencia.
- El avance futuro vino al reemplazar los tubos de vacío por materiales sólidos como el silicio.
Key Terms & Definitions
- Emisión termoiónica — Liberación de electrones por un filamento caliente en vacío.
- Diodo termoiónico — Tubo de vacío con dos electrodos; permite el paso de corriente en un solo sentido.
- Triodo — Tubo de vacío con tres electrodos (cátodo, ánodo y grilla); permite amplificación y conmutación.
- Relay (relevador) — Interruptor electromecánico usado para amplificar señales telegráficas.
- Puerta lógica — Circuito que realiza operaciones booleanas como AND, OR y XOR.
Action Items / Next Steps
- Repasar las funciones de los tubos de vacío y el álgebra de Boole.
- Investigar cómo el silicio reemplazó a los tubos de vacío en la electrónica moderna.