A válvula eletrônica e o transistor: suas aplicações para o desenvolvimento da Informática.
A válvula eletrônica
Em 188
3, o invetor americano Thomas Edison, tentando aperfeiçoar a lâmpada de filamento que criou, descobriu acidentalmente o efeito termoiônico, também conhecido como efeito Edison. O efeito termoiônico caracteriza-se pela emissão de elétrons pela superfície de um metal aquecido. A aplicação mais importante do efeito termoiônico foi na construção das válvulas eletrônicas, usadas amplamente em aparelhos de rádio, TV e no primeiro computador eletrônico denominado ENIAC,que utilizava cerca de 18 mil válvulas eletrônicas. A mais simples das válvulas é denominada diodo e nada mais é do que uma adaptação da lâmpada com qual Edison descobriu o efeito termoiônico. As válvulas diodo, desde a sua invenção, passaram a ser amplamente empregadas em circuitos eletrônicos porque é possível, com elas, transformar uma corrente alternada em contínua. Com o desenvolvimento da eletrônica, surgiram, além do diodo, diversos tipos de válvulas, destinadas a desempenhar as mais variadas funções. Dentre elas destacam-se: a válvula triodo (três eletrodos) e a válvula que constitui o tubo de TV, denominada canhão eletrônico. É possível que você já tenha ouvido falar que as válvulas eletrônicas estão sendo substituídas por dispositivos muito menores, mais econômicos e mais duráveis, construídos com o auxílio de materiais semicondutores. Esses dispositivos são os transistores.
3, o invetor americano Thomas Edison, tentando aperfeiçoar a lâmpada de filamento que criou, descobriu acidentalmente o efeito termoiônico, também conhecido como efeito Edison. O efeito termoiônico caracteriza-se pela emissão de elétrons pela superfície de um metal aquecido. A aplicação mais importante do efeito termoiônico foi na construção das válvulas eletrônicas, usadas amplamente em aparelhos de rádio, TV e no primeiro computador eletrônico denominado ENIAC,que utilizava cerca de 18 mil válvulas eletrônicas. A mais simples das válvulas é denominada diodo e nada mais é do que uma adaptação da lâmpada com qual Edison descobriu o efeito termoiônico. As válvulas diodo, desde a sua invenção, passaram a ser amplamente empregadas em circuitos eletrônicos porque é possível, com elas, transformar uma corrente alternada em contínua. Com o desenvolvimento da eletrônica, surgiram, além do diodo, diversos tipos de válvulas, destinadas a desempenhar as mais variadas funções. Dentre elas destacam-se: a válvula triodo (três eletrodos) e a válvula que constitui o tubo de TV, denominada canhão eletrônico. É possível que você já tenha ouvido falar que as válvulas eletrônicas estão sendo substituídas por dispositivos muito menores, mais econômicos e mais duráveis, construídos com o auxílio de materiais semicondutores. Esses dispositivos são os transistores.O transistor
Em 1948, três cientistas americanos descobriram que u
m cristal de semicondutores, apresentando duas junções, é capaz de produzir amplificações semelhantes àquelas obtidas com uma válvula triodo. Estas junções podem ser do tipo n-p-n ou p-n-p. Em qualquer um desses casos, o cristal assim obtido é denominado transistor, constituindo-se, como você já deve ter ouvido falar, em um dos dispositivos mais empregados nos modernos circuitos eletrônicos. Graças ao grande avanço tecnológico possibilitado pelo transistor, seus inventores receberam o Prêmio Nobel de Física em 1956. O uso de cristais retificadores (junção n-p) e de transistores nos circuitos de rádios, televisores, gravadores e computadores, permitiu uma redução considerável no tamanho e no peso destes aparelhos. Os antigos rádios e válvulas, por exemplo, eram muito maiores do que os modernos rádios transistorizados. Mesmo com as válvulas em miniatura, o maior número de dispositivos que se conseguia ligar em circuitos eletrônicos correspondia a uma densidade média de 1 elemento por cm³. Com o uso dos cristais semicondutores, ligados em um circuito impresso, conseguiu-se colocar uma média de até 3 elementos por cm³. O avanço da eletrônica fez com que a densidade de elementos ligados em um circuito se tornasse cada vez maior. Atualmente, com o uso dos modernos circuitos integrados, foi possível atingir a fantástica cifra de 30.000 (trinta mil) elementos por cm³. Sem este desenvolvimento tecnológico, que permitiu tal miniaturização dos circuitos eletrônicos, um moderno computador teria dimensões tão exageradas que sua construção seria inviável. O circuito integrado costuma ser designado, na linguagem dos técnicos em eletrônica, pelo termo chip, palavra de origem inglesa que significa “pequena lasca”. Esta denominação tem sua origem na maneira pela qual se obtém um chip: uma pequena placa (lasca) é cortada de um cristal de silício e mínimas quantidades de impurezas são colocadas em determinadas posições desta placa. Estas impurezas são dispostas de maneira a das origem a diodos, transistores, resistores, e até mesmo, a capacitores e indutores. Observe, então que os componentes tradicionais dos circuitos são substituídos por seus equivalentes criados na própria placa do chip, tornando possível a miniaturização. Um chip de apenas 1 cm de lado pode conter centenas de milhares de transistores e seu custo é praticamente igual ao de um único transistor isolado.
A direita: foto de uma placa mãe, contendo vários circuitos integrados, resistores, capacitores, etc.
A esquerda: foto de um circuito eletrônico contendo pequenos chips (em cor negra).
m cristal de semicondutores, apresentando duas junções, é capaz de produzir amplificações semelhantes àquelas obtidas com uma válvula triodo. Estas junções podem ser do tipo n-p-n ou p-n-p. Em qualquer um desses casos, o cristal assim obtido é denominado transistor, constituindo-se, como você já deve ter ouvido falar, em um dos dispositivos mais empregados nos modernos circuitos eletrônicos. Graças ao grande avanço tecnológico possibilitado pelo transistor, seus inventores receberam o Prêmio Nobel de Física em 1956. O uso de cristais retificadores (junção n-p) e de transistores nos circuitos de rádios, televisores, gravadores e computadores, permitiu uma redução considerável no tamanho e no peso destes aparelhos. Os antigos rádios e válvulas, por exemplo, eram muito maiores do que os modernos rádios transistorizados. Mesmo com as válvulas em miniatura, o maior número de dispositivos que se conseguia ligar em circuitos eletrônicos correspondia a uma densidade média de 1 elemento por cm³. Com o uso dos cristais semicondutores, ligados em um circuito impresso, conseguiu-se colocar uma média de até 3 elementos por cm³. O avanço da eletrônica fez com que a densidade de elementos ligados em um circuito se tornasse cada vez maior. Atualmente, com o uso dos modernos circuitos integrados, foi possível atingir a fantástica cifra de 30.000 (trinta mil) elementos por cm³. Sem este desenvolvimento tecnológico, que permitiu tal miniaturização dos circuitos eletrônicos, um moderno computador teria dimensões tão exageradas que sua construção seria inviável. O circuito integrado costuma ser designado, na linguagem dos técnicos em eletrônica, pelo termo chip, palavra de origem inglesa que significa “pequena lasca”. Esta denominação tem sua origem na maneira pela qual se obtém um chip: uma pequena placa (lasca) é cortada de um cristal de silício e mínimas quantidades de impurezas são colocadas em determinadas posições desta placa. Estas impurezas são dispostas de maneira a das origem a diodos, transistores, resistores, e até mesmo, a capacitores e indutores. Observe, então que os componentes tradicionais dos circuitos são substituídos por seus equivalentes criados na própria placa do chip, tornando possível a miniaturização. Um chip de apenas 1 cm de lado pode conter centenas de milhares de transistores e seu custo é praticamente igual ao de um único transistor isolado.
A direita: foto de uma placa mãe, contendo vários circuitos integrados, resistores, capacitores, etc.
A esquerda: foto de um circuito eletrônico contendo pequenos chips (em cor negra).
