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LA INVENCIÓN DEL TRANSISTOR
William Bradford Shockley (1910-1989) y su equipo de AT&T Bell Laboratories consiguieron el primer transistor con haber descubierto que era posible controlar el flujo de electricidad en un cristal. Es un dispositivo de los circuitos que emite una señal eléctrica amplificada tras haber recibido una inicial. Es un componente fundamental en un circuito integrado. -
William Bradford Shockey (1910-1989)
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PRIMER AMPLIFICADOR DE TRANSISTOR
El físico alemán y trabajador de la empresa Siemens Werner Jacobi patentó el amplificador de transistor integrado. -
Werner Erfinder Jacobi (1904-1985)
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Period: to
Segunda mitad del siglo XX
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"EL PROFETA DEL CIRCUITO INTEGRADO"
Geoffrey William Arnold Dummer (1909-2002) fue un científico británico versado en los radares y que trabajó en el Establecimiento de Investigación de Telecomunicaciones de Malvern. Expuso, en el Simposio de Componentes Eléctricos de EE. UU. celebrado en Washington DC, su idea sobre un circuito integrado que tenía ensamblado unos componentes en una placa de silicio. Este proyecto iba en pro de la Royal Air Force. -
OSCILADOR
Harwick Johnson, de la Radio Corporation of America, patenta un oscilador de cambio de fase adecuado para un circuito integrado. Este componente es un amplificador inversor que emite una onda senoidal como señal. Usualmente se emplea como oscilador de audio. -
Dr. Hardwick Smith Johnson, Jr. (1913-2001)
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EL CRIOTRÓN, UN SUPERCONDUCTOR PEQUEÑO
El ingeniero de la MIT Dudley Buck propone un acomodo de superconductores llamado criotrón: dos cables, uno recto y otro enrollado, que actúan juntos como un interruptor: el enrollado emite un campo magnético que inhibe el flujo eléctrico del recto. Pese a que esta idea no se materializó, fue pauta para futuros nanocables superconductores. La idea fue útil más tarde para la microelectrónica, que buscaba constantemente mejoras a sus circuitos integrados, como la conductividad de los materiales. -
Dudley Allen Buck (1927-1959)
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La electrónica en el transistor
Ya que este componente electrónico se basa en un cristal alrededor del cual se crea una barrera de electrones que puede ser manipulada para amplificar una señal, es posible integrar cuarzo piezoeléctrico en circuitos integrados de silicio. -
Nacimiento de la electrónica del estado sólido
Un nuevo campo de estudio surge como consecuencia de la aparición del microchip: la electrónica del estado sólido. Es el estudio de los materiales sólidos ideales (policristalinos, amorfos, monocristalinos, conductores, aislantes, semiconductores) para los circuitos en aparatos electrónicos. Se hubo sustituido el uso de gases y vacío para estos circuitos. -
Jack St. Clair Kilby (1923-2005)
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INVENCIÓN DEL CHIP
Jack St. Clair Kilby (1923-2005), en colaboración con Robert Noyce y trabajando para la compañía Texas Instruments, Inc., crea el primer circuito integrado –también llamado microchip– de la historia. Ocupó el silicio para elaborar sus componentes pasivos (condensadores y resistencias) y activos (transistores). Este invento sustituyó a los tubos al vacío o válvulas termoiónicas y ofreció la ventaja de ocupar un espacio mucho más reducido para el cableado. -
TRANSISTORES CON TECNOLOGÍA PLANAR
En el contexto en el que la empresa estadounidense Fairchild Semiconductors producía transistores para el ejército y la industria, Jean Hoerni propuso situar una película de óxido en las obleas de silicio de las que se cortaban los transistores para mermar la contaminación. Esto llevó a Robert Noyce a idear el llamado proceso planar, según el cual la oblea de silicio no se corta para formar transistores sueltos, sino que se moldea para interconectar a los transitores. -
Jean Amédée Hoerni (1924-1997)
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Prototipo de circuito integrado: sumador informático
Keondzhyan fue un destacado inventor en microelectrónica. Publica en 1953 la obra exitosa "Fundamentos de los circuitos de transistores", primer libro versado en transistores. El año siguiente inventa el primer transmisor de radio portátil del mundo alimentado por una batería solar. Cinco años después, a nombre de Texas Instrument, diseña un prototipo de circuito integrado: un sumador, un dispositivo que permite añadir o restar números en un sistema binario. -
Edward Keondzhyan (1909-1999)
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MARCAPASOS
Aprovechando tanto la pequeñez y seguridad –frente a los frágiles tubos de vacío– de los transistores como la utilidad de un microprocesador – un circuito integrado informático– que conecta con unos electrodos, el ingeniero eléctrico Wilson Greatbatch inventa el primer marcapasos cardíaco implantable. Es un aparato que emite una corriente eléctrica para estimular el latido del corazón; así, favorece a tener un ritmo cardíaco adecuado. -
Wilson Greatbatch (1919-2011)
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APORTES DE LEHOVEC
Lehovec fue pionero en los diodos emisores de luz y en las uniones p – n con polarización inversa. Este inventor fue auspiciado por la Operación Paperclip y trabajó para Sprague Electric. -
Kurt Lehovec (1918-2012)
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Uniones p – n con polarización inversa
Las uniones p – n con polarización inversa son un método
de aislamiento de los componentes electrónicos –como transistor, resistor o capacitor– en un circuito integrado que utiliza materiales semiconductores dopados, es decir, que presentan impurezas a propósito que modifican sus propiedades eléctricas. -
PRIMER CIRCUITO INTEGRADO PLANAR
La empresa Fairchild Semiconductors concreta el proyecto del primer chip planar. Este modelo redujo costos porque ya no era necesario cortar individualmente los transistores de una oblea de silicio. Ahora esos transistores y todo el circuito estaba integrado en la oblea. -
EL CHIP RESISTOR-TRANSISTOR LÓGICO (RTL)
Esta nueva pieza, también fabricada por Fairchild Semiconductors y conocida como "flip-flop (p. 10)", tenía ventajas sobre el modelo planar: muchos más componentes dispuestos de una manera que aumentaba enormemente el rendimiento del chip y su velocidad de encendido y reducían el voltaje gastado, canales de aislamiento –tiras de silicio para separar transistores– y capas enterradas –hechas de antimonio o arsénico, materiales conductores–, dos compuertas lógicas y unas resistencias eléctricas. -
PRIMER CHIP LINEAL
Fairchild Semiconductors crea el Amplificador Operacional µA702, el primer chip lineal de la historia. Los amplificadores operacionales son una categoría de los chips lineales y se utilizan para una amplificación de baja potencia en sistemas de video, audio y radiofrecuencia; como termopares (sensores de temperatura) en los hornos y como reguladores y comparadores de voltaje. Los chips lineales se denominan así porque hay una función lineal que relaciona la señal de entrada y la de salida. -
Robert John Widlar (1937-1991)
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LEY DE MOORE
Gordon Moore, cofundador de Intel, hizo la observación de que cada dos años la cantidad de transistores en un circuito integrado se duplica contando desde la fecha de invención. Esta constante se ha mantenido hasta los últimos años y, por extensión, implica que la velocidad de los chips aumenta mientras que su tamaño disminuye. Y significa que las industrias microelectrónicas deben estar ofreciendo una innovación tecnológica. -
El µA709
Otra innovación de Fairchild Semiconductors. Fue un éxito comercial. Su inventor: Robert John Widlar. En su captación de la señal de entrada, presenta impedancia, la cual se define como la "resistencia aparente de un circuito dotado de capacidad y autoinducción al flujo de una corriente eléctrica alterna, equivalente a la resistencia efectiva cuando la corriente es continua." Este modelo se aplica hoy en día en: sistemas de medidas y de control, calculadoras y amplificadores de todo tipo. -
MICROMOSAIC
Esta microchip, diseñado por Fairchild Semiconductors, fue el primero cuya fabricación se logró gracias a una computadora. -
EL PRIMER DISPOSITIVO DE CARGA ACOPLADA (CCD) DE OCHO BITS
Desarrollado por Willard Boyle y George Smith de los Laboratorios Bell. Este invento ameritó un Premio Nobel en 2009. Su importancia radica en que se encuentra instalado en todas las cámaras digitales y, hoy en día, en telescopios espaciales también. Es un circuito integrado llamado sensor de captura que contiene chips de silicio que a su vez cada uno contiene varios diodos fotosensibles (llamados fotositios) que captan los píxeles de una imagen. -
Willard Boyle (1924-2011) y George Elwood Smith (1930)
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LA RAM ESTÁTICA 4100
Fairchild Semiconductors patentó la primera memoria estática de acceso aleatorio (SRAM) de 256 bits, la "4100". La RAM en las computadoras permite almacenar datos de manera temporal y determina la multitarea y el rendimiento de un dispositivo electrónico. La RAM puede ser dinámica o estática, las cuales presentan ventajas y desventajas y características especiales. La estática trabaja con hasta seis transistores y los datos que contiene no necesitan ser actualizados. -
Aparición del Intel 4004
En respuesta a la necesidad comercial de tener microchips más compactos y potentes para la Unidad Central de Procesamiento de las computadoras, es expedido el Intel 4004, el cual presentaba 4 bits y 16 pines y operaba a 740 KHz. Su inventor fue Marcian Edward Hoff. -
Marcian Edward Hoff (1937)
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El Intel 8008
Fue el primer microprocesador de 8 bits. Como CPU ofrecía como ventajas un bus de 14 bits y hasta 15 KB de memoria RAM. Contenía 6000 transistores. Podría manejar hasta 80000 instrucciones por segundo. Tenía un paquete de doble hilera (DIP), la estructura de los circuitos integrados que tiene forma de insecto. Fue fundamental para la invención de las computadoras Altair 8800 y AMSAIR 8080 y del dispositivo Motorola 68000, y para el lanzamiento del videojuego arcade "Gun Fight". -
Federico Faggin (1941)
Faggin fue el inventor del Intel 8008. -
El TMS1000
Diseñado por Texas Instruments, fue un destacado microcontrolador. Operó en sistemas de automóviles, electrodomésticos, juegos y de instrumentos de medición. Se usó en el juguete educativo Speak & Spell, en el vehículo de juguete programable Big Trak y el juego electrónico Simon. Un microcontrolador es un circuito integrado. Es una computadora diminuta (microcomputadora); tiene una CPU, una memoria RAM y una ROM. Se ocupa en el funcionamiento de un equipo informático y en la automatización. -
El DAC-08
Pieza creada por Precision Monolithics Inc. Es una pieza que sirve para convertir señales digitales (código binario) a análogas (voltaje, carga o corriente eléctrica) en un dispositivo. En esta transformación intervienen interruptores simples, red de resistores y condensadores. Ejemplos de aplicación: 1) Ciertas señales de audio se almacenan de forma digital –MP3 y CD– y se convierten en análogas para ser escuchadas en altavoces –como estereos–. 2) Lectores de CD. 3) Tarjetas de sonido de PC. -
La PAL 16L8
Monolithic Memories Inc. diseñó un chip lógico programable como parte de su proyecto PAL (Program Array Logic). La lógica programada es la configuración del circuito de un chip con el manejo de un software; es lo opuesto a la lógica cableada. Este modelo supuso entonces una reducción de costos en su fabricación. -
Motorola 68000
Es descrito como un microprocesador revolucionario el de 16 bits más potente. Fue instalado en las famosas computadoras Apple Lisa y Macintosh, así como en Commodore Amiga, Atari ST, Sharp X68000 y Sinclair QL. Se ocupó en las máquinas recreativas Sega System 16, Shinobi, Golden Axe, Fatal Fury y Metal Slug; en la Atari ST; en las consolas Sega Saturn y Mega Drive. Se usa en la plataforma de lanzamiento del cohete Ariane 5, en el tren de alta velocidad TGV, en el caza de combate Eurofighter... -
Medidas de cuidado
En la sección transversal de un circuito integrado del tamaño de un cabello, puede haber cientos de transistores. Dado su minúsculo tamaño, pueden ser susceptibles a daños por agentes como polvo, bacterias o tabaco. Por esta razón, para la elaboración de chips, los fabricantes portan los "bunny suits", unos trajes muy limpios y con un sistema de ventilación. Además, hay una sala especial que renueva el aire cada diez minutos. La producción de circuitos integrados se intensificó en los ochentas.