TUBOS DE VACIO Y TRANSISTORES

TUBOS DE VACIO Y TRANSISTORES

Estudiante de Ing. Mecatrónica Universidad Piloto de Colombia

Resumen- En este trabajo se recapitulará un poco acerca de la historia de los tubos de vacío y su aplicación como diodos y transistores, iniciando con el descubrimiento del diodo de vacío en 1904 por John Ambrose Fleming y terminando en los transistores actuales; También analizaremos diversas aplicaciones para estos 2 elementos (tubos de vacío y transistores).

Palabras clave- Amplificadores de señal, Comunicaciones, Diodos de vacío, Semiconductores, Circuitos integrados.

Abstract- In this paper we will remember a few as vacuum tubes history and its applications as diodes and transistors, beginning with the John Ambrose Fleming’s discovery the vacuum diode in 1904, and finishing in actuality with transistors; also we analyze many applications for this 2 elements (vacuum tubes and transistors).

Keywords- Signal amplifiers, Vacuum

diodes, Semiconductors, Communications, Integrated circuits.

Introducción- En este documento

iniciaremos recopilando un poco de historia acerca de los tubos de vacío, su invención y uso, ventajas y desventajas y aplicaciones modernas; todo esto con el fin de saber las bases e inicios del transistor, uno de los elementos electrónicos más usados hoy día y que sigue en crecimiento constante, cada día siendo más óptimo en operación y dimensiones.

Fig.1 triodo tomada de (1)

Haremos también una comparativa entre los amplificadores a tubos de vacío y los transistores.

Historia- En el año de 1904 John Ambrose Fleming descubre el diodo de vacío

basándose en las observaciones hechas por Thomas A. Edison en 1883, este descubrimiento dio paso a la conversión de corriente alterna a corriente contínua proceso denominado “rectificación”, este diodo tiene únicamente 2 electrodos el ánodo y el cátodo, luego unos cuantos años después Lee DeForest añadió a éste una rejilla de control dando origen al primer amplificador electrónico verdadero “el triodo” y sentando las bases de la amplificación. (2) (3)

Fig.2 lee deforest tomada de (4)

Algunos de los símbolos de algunos tubos son los siguientes:

Fig.3 esquemas de diodo (3)

Fueron muy utilizados en las décadas de los 50 y 60 en la mayoría de aparatos electrónicos ya que estos marcaron un potencial avance en el campo de la

electrónica, lo cual se evidencia en su uso dentro de aparatos domésticos, industriales y militares de esta época. Inventado en 1947 por los laboratorios Bell el transistor fue un boom que dio paso a miles de posibilidades en el campo de la electrónica, fue el reemplazo de los triódos o tubos de vacío.

La iniciativa que hubo para que estos científicos se embarcaran en la tarea tuvo origen en la telefonía ya que tras la invención de los tubos de vacío y su aplicación dicha industria tuvo una demanda tal que no podían permitir que el desarrollo de la telefonía se viera afectado por las limitantes de los tubos de vacío que tenían los problemas e calentarse, fundirse y ser muy grandes, entonces empezaron las investigaciones en los laboratorios bell, Shockley y su equipo fueron en busca de una mejor manera de amplificar las señales y tras probar una de las teorías propuestas por Shockley de un transistor de efecto de campo se toparon accidentalmente con el primer transistor,

Que media aproximadamente unos 5 cm de alto, pero el primer transistor comercial se fabricó 2 años después debido a que el primer prototipo era muy difícil de fabricar y tuvieron que mejorarlo este media apenas 1cm de largo.

Después de esto se siguieron fabricando cientos por año y cuando en realidad cobraron la atención del público fue cuando salió el primer radio portátil alimentado a baterías, con el que cualquiera podía escuchar la radio en cualquier parte del mundo, este fue solo el primer impulso que desencadenaría todos los desarrollos en base a este elemento, algunas de las primeras empresas en hacer dinero con este invento fueron, Sony, National Instruments, Shockley semiconductors e Intel quienes reconocieron la importancia de dicho elemento. (5)

Fig.5 Logo de Intel tomada de Intel.com/content

Comparativa-Las ventajas de usar estos tubos frente a los transistores actuales se resumen en potencia, ya que los transistores no logran alcanzar una potencia similar a la de los tubos de vacío, esta característica los hace propicios para

su uso en aplicaciones donde sea necesaria una potencia bastante alta, como por ejemplo los amplificadores de audio para guitarras, en las etapas de potencia de los transmisores de radio y televisión o en equipos militares como radares y circuitos de control que deben resistir el pulso de voltaje inducido por las explosiones nucleares atmosféricas, que destruyen los transistores. (1)

Por otra parte el usar transistores trae muchas ventajas, dentro de las cuales están: reducción de tamaño, menos consumo de energía, mayor vida útil, facilidad de uso, y hoy en día son muchísimo más económicos que los tubos de vacío. Pero también tiene sus desventajas, su proceso de fabricación es muy complicado debido a la alta pureza necesaria en el ambiente para lograr un óptimo desempeño del transistor.

Conclusiones- De esta recopilación acerca de transistores puedo concluir que el transistor fue la base de la actual industria electrónica.

El transistor al no ser de alta potencia tiene limitantes importantes en algunos campos por lo que se debe buscar una solución para hacer esos sistemas mucho más óptimos y rentables.

Los tubos de vacío siguen teniendo un papel en la actualidad como se expuso en el texto, dentro de sistemas de radar y sonido, sobretodo como amplificadores de alta potencia.

Bibliografía

1. Diaz, Carlos. ELECTRÓNICA. [En línea] [Citado el: 06 de 04 de 2012.]

http://electronica.webcindario.com/glosario /tubovaci.htm.

2. Malik, Norbert R.Circuitos Electrónicos-Análisis Simulación y diseño. 1. Madrid : Prentice Hall, 1998. págs. 1,2,3. Vol. 1. 3. Nory Duran, Marcel. Unicrom. [En línea] [Citado el: 05 de 04 de 2012.]

http://www.unicrom.com/Art_tubos.asp. 4. The SMART-DAAF BOYS. Cory, Josie. s.l. : NBSWiTel, NBS100.COM TeleCom Study. 5. TRANSISTORIZED! La Historia De: El Transistor. History Channel, 2002.