Este documento fornece um resumo histórico da eletrônica desde suas origens até os dias atuais. Começa com a invenção do díodo por Fleming em 1902 e descreve o desenvolvimento da válvula termiônica. Em seguida, detalha a invenção do transistor por Shockley, Bardeen e Brattain em 1947 que revolucionou a eletrônica e possibilitou a miniaturização dos circuitos. Por fim, discute as gerações subsequentes de computadores e o avanço contínuo dos circuitos integrados.

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Tonilde Amisse Manuel Mussa
Historial da Electrónica
Universidade Pedagógica
Nampula
2014

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Tonilde Amisse Manuel Mussa
Historial da Electrónica
Trabalho de carácter avaliativo da cadeira de Electrónica Básica, curso de Licenciatura em Informática, 1o ano, leccionada pelo docente:
dr. António Gonçalves Fortes
Universidade Pedagógica
Nampula
2014

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Índice
Introdução...................................................................................................................................3
Electrónica..................................................................................................................................4
História da electrónica................................................................................................................4
Diferença entre Electricidade e Electrónica ...............................................................................7
Electricidade............................................................................................................................7
Electrónica ..............................................................................................................................7
Electrónica digital ...................................................................................................................8
Electrónica Analógico.............................................................................................................9
Transístor ....................................................................................................................................9
Invenção................................................................................................................................10
Díodo ou Válvula electrónica...................................................................................................12
Princípio De Funcionamento ................................................................................................12
Díodo.....................................................................................................................................12
Tríodo....................................................................................................................................13
Tétrodo..................................................................................................................................14
Conclusão .................................................................................................................................15

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Introdução
O trabalho em causa da cadeira de electrónica básica que te como o tema principal historial da electrónica básica e os seu subtemas que baseiam-se neste tema que são historial dos díodos, diferença entre electricidade e electrónica e transístores. De acordo com estes temas que o trabalho ira se basear pretendo desenvolver cada de acordo com o pedido dos mesmos.
O objectivo deste trabalho é analisar, explicar e saber a cerca da electrónica que este faz parte do nosso curso visto trabalhos com meios electrónicos.

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Electrónica
Segundo o site nemteconto.com 2012. Diz que Electrónica é a ciência que estuda a forma de controlar a energia eléctrica por meios eléctricos nos quais os electrões têm papel fundamental.
Divide-se em analógica e em digital porque suas coordenadas de trabalhos optam por obedecer estas duas formas de apresentação dos sinais eléctricos a serem tratados.
Numa definição mais abrangente, posso dizer que a electrónica é o ramo da ciência que estuda o uso de circuitos formados por componentes eléctricos e electrónicos, com o objectivo principal de representar, armazenar, transmitir ou processar informações além do controle de processos e servo mecanismos. Sob esta óptica, também se pode afirmar que os circuitos internos dos computadores (que armazenam e processam informações), os sistemas de telecomunicações (que transmitem informações), os diversos tipos defensores e transístores (que representam grandezas físicas - informações - sob forma de sinais eléctricos) estão, todos, dentro da área de interesse da Electrónica.
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Arduino_ftdi_chip-1.jpg
História da electrónica
A descoberta da electrónica foi muito lenta no início, porém com o passar do tempo, acelerou- se. Nos séculos XVII, XVIII e XIX, foram informações dispersas, aleatórias.
Em 1835, Munk, ao gerar centelhas de alta tensão próximo de certos pós metálicos, observou que estes mudavam sua condutividade eléctrica. Isto ficou registado, mas não se encontrou uma utilidade prática para o fenómeno.
Acredita-se que o dispositivo electrónico mais antigo foi uma célula fotovoltaica construída em 1839 por Becquerel. Embora funcional, sua utilidade era meramente para curiosidade científica.

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A electrónica inicia-se praticamente com a descoberta do díodo de emissão termiónica, estudado e desenvolvido por J. A Fleming, em 1902. Este componente também muito conhecido como válvula de Fleming ou simplesmente válvula, é o marco inicial de toda a história da indústria electrónica. Antes da primeira guerra mundial, o rádio passou a fazer parte do quotidiano.
A válvula era uma invenção fantástica, mas tinha alguns grandes inconvenientes: era grande e pesada demais, o que tornava os aparelhos de rádio uns enormes trambolhos, exigiam um certo tempo para começar a funcionar e consumiam muita energia. Em busca de uma alternativa aconteceu o inesperado. Em 1947, comandando um grupo de físicos, Willian Shockley inventa o transístor.
Foi um desses grandes acontecimentos que mudam todas as regras. Todos estavam ansiosos na época e previam que grandes coisas estavam para acontecer. Em 1946, nasce na universidade da Pensilvânia o primeiro computador electrónico, o ENIAC. O ENIAC tinha 100.000 válvulas e ocupava 400m2.O ENIAC deu início a primeira geração de computadores. Em 1960, teve início a segunda geração de computadores, baseada nos transistores, que diminuíram o tamanho e o custo destas máquinas, contribuindo decisivamente para expandir seu uso em órgãos governamentais e grandes empresas.
A terceira geração de computadores teve início no final da década de sessenta, tendo como base o circuito integrado (CI), que é um único componente electrónico, que tem aproximadamente o tamanho de uma unha. Um CI apenas pode conter milhares ou até milhões de transístores.
A grande estrela deste período foi o microcomputador, cujo baixo custo ampliou bastante as aplicações da informática. O progresso da tecnologia utilizada na fabricação do CI, levou ao desenvolvimento do microprocessador; um CI programável, que se torna específico quando colocamos nele uma programação, podendo ser alterada sua aplicação, alterando sua programação.
O microprocessador foi a base para a quarta geração de computadores, que tem como marca registada os computadores de uso pessoal. Na década de oitenta começaram a surgir os supercomputadores, máquinas capazes de realizar milhões de operações por segundo.

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A quinta geração de computadores ainda é um conceito impreciso, em geral associado ao ambicioso projecto japonês de construção de um novo tipo de computador, no que diz respeito aos componentes, arquitectura e principalmente a forma de processamento de informações, conhecida como inteligência artificial. Trata-se de uma tecnologia que busca conceder a máquina, capacidade para realizar inferências, manipular representações de conhecimento, planejar e tomar decisões, ou seja, querem dar um cérebro ao computador.
Apesar de tudo isso que se passou, ele e outros estudiosos reconhecem que se o êxito for alcançado, haverá uma grande revolução dentro do campo da electrónica e da informática. A cada dia que passa, a electrónica se faz mais presente no nosso dia-a-dia.
Evolução
Fonte:pt.wikipedia.org/wiki/ficheiro: highPowerTransistor.jpg.: Transistor de potência do circuito horizontal de um monitor de vídeo (Ecrã) 17, potência 90 W
Desde o início do século XX até sua metade, a válvula termoiónica reinou absoluta, quando na metade do século, em 1948, a gigante em telecomunicações Bell Telephone, desenvolveu um dispositivo que em comparação à válvula termoiónica era simplesmente minúsculo. Era o primeiro transístor. Aí estávamos iniciando a era do semicondutor.
Com o transístor e o desenvolvimento das técnicas de miniaturização, ficou cada vez mais acelerada a confecção e projecto de componentes e equipamentos eletrônicos.
Isto culminou com a construção do primeiro circuito integrado no final da década de sessenta, quando apareceu o primeiro amplificador operacional integrado. Este nada mais era que a montagem miniaturizada de transistores, capacitores, resistores e diodos semicondutores, todos feitos numa só base, inicialmente em germânio.

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Logo após, no início da década de setenta, os componentes passaram a ser fabricados em silício, elemento de mais fácil manipulação e menos sensível aos efeitos de avalanche térmica.
Foram sendo desenvolvidas assim exponencialmente novas tecnologias para a fabricação seriada em alta velocidade. Estas utilizavam componentes de larga escala de integração, (LSI), e logo após, nos anos oitenta, foi desenvolvida a extra larga escala de integração, (ELSI). Esta tecnologia nos deu os microprocessadores de alta velocidade e desempenho.
Nos dias de hoje, depois do trabalho de milhares, senão milhões de colaboradores anónimos, a Electrónica está finalmente entrando na era da nanotecnologia.
O futuro
A electrónica é a base da moderna tecnologia, da cibernética, da ciência da computação, da informática, entre outros. Sem ela os sistemas de controle do mundo moderno não funcionam.
Com a electrónica fundindo-se com a micromecânica, pneumática, hidráulica e informática, temos a mecatrónica, a bio mecatrónica, a robotização biológica e a robótica. Esses compõem os sistemas de analogia electrónica, prevista para o nosso futuro.
Diferença entre Electricidade e Electrónica
Electricidade A ênfase em Electricidade, estuda o sistema de geração, transmissão, distribuição e utilização de energia eléctrica; em máquinas e equipamentos eléctricos, instalações eléctricas prediais e industriais; accionamentos industriais; fontes alternativas de energia; motores eléctricos; eficientização energética; sistemas de medição e controle eléctrico e serviços. Esta área está dividida em:
- Produção ou Geração, Transporte ou Transmissão e Distribuição de Energia Eléctrica;
- Instalações Eléctricas;
Electrónica A diferença entre os termos electricidade e electrónica está na natureza dos elementos. A

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electricidade trabalha com elementos chamados passivos, os resistores, os indutores, os capacitares. Estes elementos também podem ser chamados de clássicos, pois, desde os primeiros estudos modernos sobre electricidade estes elementos já eram conhecidos. A engenharia electrónica surge com a válvula. Porém, toma impulso em 1947 com a chegada do transístor. Dando a electrónica seu maior impulso. Os transístores juntamente com o díodo são classificados como dispositivos de estado sólido. Posteriormente surgiram outros elementos electrónicos como transístores de potência, transístores e triac's.
Contudo o que diferencia a Electricidade da Electrónica é: Electricidade, é uma que estuda um tipo de energia bem definida. E a Electrónica, é a área especializada no estudo de corpos electrónicos e é também uma maneira de se utilizar a energia eléctrica.
Electrónica digital
A Electrónica digital surgiu quando foi possível aplicar a teoria da lógica digital (que define apenas dois estados, certo/errado; falso/verdadeiro, 0/1, ligado/desligado, e está já existia há mais de 200 anos) em equipamentos compactos. Os primeiros comutadores digitais eram mecânicos, o que os tornavam grandes e eram impraticáveis de desenvolve-los em larga escala. Os primeiros computadores à válvula diminuíram em tamanho, porém, continuaram grandes, caros e complicados. A electrónica digital permitiu a miniaturização dos circuitos, a diminuição do consumo de energia eléctrica e o aumento na velocidade do processamento das informações. A grande vantagem da electrónica é que ela permite equipamentos, máquinas, dispositivos que respondam mais rápido e com maior eficiência energética.
 Electrónica analógica.
 Electrónica digital.
 Electrónica de Potência (também conhecida como Electrónica industrial).
 Máquinas e equipamentos electrónicos
 Sistemas de medição e controle electrónico.
Conceitos fundamentais
 Organização:
o Analógico x digital
o Representação digital de grandezas analógicas

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o Códigos de numeração
o Aritmética binária
o Outros códigos (Gray, BCD, ASCII, UPC)
o Funções lógicas elementares
o Álgebra de Boole
Introdução ao Projecto com Sistemas Digitais e Microcontroladores
Noções elementares de electrónica digital - 2
Electrónica Analógico
• A generalidade das grandezas com que nos confrontamos é de natureza analógica (e.g. temperatura, humidade, etc.).
 As grandezas analógicas variam de forma contínua, ao passo que as digitais variam de forma discreta
Vantagens e desvantagens do analógico e digital
 Existem vantagens e desvantagens em converter uma grandeza de analógico para digital:
o Uma vantagem: simplifica o tratamento da grandeza considerada (porquê?)
o Uma desvantagem: perde-se informação ao realizar a conversão (porquê?)
Transístor
O transístor é um componente electrónico que começou a popularizar-se na década de 1950, tendo sido o principal responsável pela revolução da electrónica na década de 1960. São utilizados principalmente como amplificadores e interruptores de sinais eléctricos, também são usados como rectificadores eléctricos em um circuito podendo ter variadas funções . O termo provém do inglês transfer resistor (resistor/resistência de transferência), como era conhecido pelos seus inventores.
O processo de transferência de resistência, no caso de umcircuito analógico, significa que a impedância característica do componente varia para cima ou para baixo da polarização pré-

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estabelecida. Graças a esta função, a corrente eléctrica que passa entre colector e emissor do transístor vária dentro de determinados parâmetros pré-estabelecidos pelo projectista do circuito electrónico. Esta variação é feita através da variação de corrente num dos terminais chamados base, o que, consequentemente, ocasiona o processo de amplificação de sinal.
Entende-se por “amplificar” o procedimento de tornar um sinal eléctrico mais fraco num mais forte. Um sinal eléctrico de baixa intensidade, como os sinais gerados por ummicrofone, é injectado num circuito electrónico (transistorizado por exemplo), cuja função principal é transformar este sinal fraco gerado pelo microfone em sinais eléctricos com as mesmas características, mas compotência suficiente para excitar os alto-falantes. A este processo todo dá-se o nome de ganho de sinal.
Invenção
O transístor de silício e germânio foi inventado nos Laboratórios da Bell Telephone por John Bardeen e Walter Houser Brattain em 1947 e, inicialmente, demonstrado em23 de Dezembro de 1948, por John Bardeen, Walter Houser Brattain e William Bradford Shockley, que foram laureados com o Nobel de Física em 1956. Ironicamente, eles pretendiam fabricar um transístor de efeito de campo (FET) idealizado por Julius Edgar Lilienfeld antes de 1925, mas acabaram por descobrir uma amplificação da corrente no ponto de contacto do transístor. Isto evoluiu posteriormente para converter-se no transístor de junção bipolar (BJT). O objectivo do projecto era criar um dispositivo compacto e barato para substituir as válvulas termo iónicas usadas nos sistemas telefónicos da época.
Os transístores bipolares passaram, então, a ser incorporados a diversas aplicações, tais como aparelhos auditivos, seguidos rapidamente por rádios transistorizados. Mas a indústria norte- americana não adoptou imediatamente o transístor nos equipamentos electrónicos de consumo, preferindo continuar a usar as válvulas termoiónicas, cuja tecnologia era amplamente dominada. Foi por meio de produtos japoneses, notadamente os rádios portáteis fabricados pela Sony, que o transístor passou a ser adotado em escala mundial. Não houve muitas mudanças até então.
Nessa época, o MOSFET (Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor – Transístor de Efeito de Campo formado por Metal, Óxido e Silício) ficou em segundo plano, quase esquecido.

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Problemas de interface inviabilizavam a construção dos MOSFETs. Contudo, em 1959, Atalla e Kahng, da Bell Labs, fabricaram e conseguiram a operação de um transístor MOS. Nessa época, os transístores MOS eram tidos como curiosidade, devido ao desempenho bastante inferior aos bipolares.
A grande vantagem dos transístores em relação às válvulas foi demonstrada em 1958, quando Jack Kilby, da Texas Instrumentos, desenvolveu o primeiro circuito integrado, consistindo de um transístor, três resistores e um capacitor, implementando um oscilador simples. A partir daí, via-se a possibilidade de criação de circuitos mais complexos, utilizando integração de componentes. Isto marcou uma transição na história dos transístores, que deixaram de ser vistos como substitutos das válvulas e passaram a ser encarados como dispositivos que possibilitam a criação de circuitos complexos, integrados.
Em 1960, devido a sua estrutura mais simples, o MOS passou a ser encarado como um dispositivo viável para circuitos digitais integrados. Nessa época, havia muitos problemas com estados de impurezas, o que manteve o uso do MOS restrito até o fim da década de 60. Entre 1964 e 1969, identificou-se o Sódio Na como o principal causador dos problemas de estado de superfície e começaram a surgir soluções para tais problemas.
No início da tecnologia MOS, os transístores PMOS foram mais utilizados, apesar de o conceito de Complementary MOS (CMOS) já ter sido introduzido por Weimer. O problema ainda era a dificuldade de eliminação de estados de superfície nos transístores NMOS.
Em 1970, a Intel anunciava a primeira DRAM, fabricada com tecnologia PMOS. Em 1971, a mesma empresa lançava o primeiro microprocessador do mundo, o 4004, baseado em tecnologia PMOS. Ele tinha sido projectado para ser usado em calculadoras. Ainda em1971, resolviam-se os problemas de estado de superfície e emergia a tecnologia NMOS, que permitia maior velocidade e maior poder de integração.
O domínio da tecnologia MOS dura até o final dos anos 70. Nessa época, o NMOS passou a ser um problema, pois com o aumento da densidade dos CIs, a tecnologia demonstrou-se insuficiente, pois surgem grandes problemas com consumo de potência (que é alta nesse tipo de tecnologia). Com isso, a tecnologia CMOS começava a ganhar espaço.
A partir da década de 80, o uso de CMOS foi intensificado, levando a tecnologia a ser usada em 75% de toda a fabricação de circuitos, por volta do ano 2000.

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Díodo ou Válvula electrónica
Princípio De Funcionamento
A válvula, tubo de electrões, válvula termiónica, tubo de vácuo, vacuum tube, e outras denominações é o primeiro dispositivo activo da electrónica. Sua descoberta e primeiro desenvolvimento se deu através dos testes de Thomas Edison, o famoso inventor da lâmpada no final do século XIX.
Ele descobriu que quando um metal é aquecido, libera electrões. Este efeito já era conhecido, mas com a invenção da lâmpada, ficou mais fácil estudar e encontrar uma aplicação prática.
O fenómeno, baptizado de “Efeito Edison” consiste no seguinte: quando um material condutor é aquecido, acelera seus electrões, facilitando o desprendimento dos mesmos e criando uma nuvem electrónica em volta do metal. Se este material estiver próximo de outro menos aquecido e entre eles for aplicada uma diferença de potencial adequada, pode ocorrer uma corrente eléctrica.
A “lâmpada de efeito Edison”, ou válvula, consiste em duas placas condutoras, uma próxima ao filamento, sofrendo aquecimento e outra a uma certa distância.
Quando o condutor próximo ao filamento é polarizado com tensão negativa, os elétrons são desprendidos pelo calor e atraidos pela placa positiva.
O contrário, a placa fria negativa não fornece energia térmica suficiente e os elétrons não se desprendem.
Dessa forma, foi criado o díodo termiónico, válvula díodo ou simplesmente díodo.
Díodo
Uma fonte de alimentação fornece os electrões para o cátodo (condutor aquecido). Como existe uma placa fria e positiva, os electrões livres criam uma corrente eléctrica no vácuo, fechando o circuito eléctrico.

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http://pt.wikipedia.org/wiki/imagem/Thomas_Edison
Qualquer semelhança com o díodo semicondutor moderno não é mera coincidência.
Tríodo
Após a descoberta de Edison, não demorou para este novo componente despertar o interesse da comunidade científica.
Contemporâneos descobriram que ao adicionar mais um eletrodo, chamado de grade, com polaridade negativa, é possível controlar a corrente de placa. Estava inventado o amplificador.
Seu funcionamento é baseado na repulsão das cargas de mesma polaridade. Quanto maior for a tensão negativa da grade, menos electrões conseguem passar do cátodo para a placa, criando assim um efeito de válvula de restrição. Foi daí que surgiu o nome “válvula” para a Lâmpada de efeito Edison.
Características interessantes:
• Uma pequena variação na tensão negativa de grade provoca grande variação de corrente de placa
• Como não existe corrente circulando pela grade, sua impedância é praticamente infinita, impossível de se conseguir com transistores
• Na realidade, a grade é apenas um fio enrolado em espiral em volta do catodo, sem contato físico com este
• O ganho é sensivelmente mais linear que qualquer eletrônica moderna inventada até agora

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O transístor nasceu com a finalidade de imitar o funcionamento do tríodo, sem a necessidade do elemento aquecedor.
Tétrodo
Após o furor que o amplificador a tríodo produziu, novas pesquisas mostraram que ele não é eficiente em altas frequências.
O motivo para isso são as capacitâncias parasitas existentes entre cátodo e grade e grade e placa. Esta última principalmente provoca realimentação entre a saída (placa) e a entrada (grade), criando uma forte tendência à instabilidade, principalmente em altas frequências.
Por esse motivo foi desenvolvida uma nova válvula com mais uma grade entre a grade de controle e a placa, denominada de grade de blindagem.
Este eléctrodo adicional recebe uma tensão ligeiramente inferior à placa. Por exemplo, com uma tensão de placa de 250V, a grade de blindagem pode receber por exemplo 190V aproximadamente (isto é apenas um exemplo!! Verifique as características da sua válvula em particular!).
Dessa forma, a capacitância parasita é dividida entre grade de controle e grade de blindagem e grade de blindagem e placa, reduzindo o efeito da realimentação.

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Conclusão
Chegados a este ponto encerro este trabalho e contudo cheguei de concretizar aquele qu foi o meu objectivo, que era de saber, analisar e explicar a cerca da electrónica que este faz parte do nosso curso visto trabalhos com meios electrónicos.
O tabalho abordou da o surgimento que não repentino mais sim muito lento até chegar a fase que acelerar isso depois de muito tempo. Nos séculos XVII, XVIII e XIX, foram informações dispersas, aleatórias.
Conclui que fora da nostalgia, o gosto de ver a sala iluminada e aquecida com o bom e velho “caixão de abelha” (sem dizer o fato de sempre sentir cheiro de poeira queimada), os entendidos de música dizem que ela é insuperável em fidelidade sonora, tanto que os melhores amplificadores para baixo e guitarra são os díodo ou válvula.

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Bibliografia
1. ARVM. Transístor, Visitado em 11 de Fevereiro de 2012.
2. BERTULANI, C. A. O Osciloscópio UFRJ. 2012.
3. Eletrotécnica Faculdade de Engenharia Eléctrica e Computação da UNICAMP. Visitado em 11 de Fevereiro de 2012.
4. ILTEC. Electrónica Portal da Língua Portuguesa. 2013.
5. INMETRO. Unidades Legais de Medidas, 2012.
6. Morimoto, Carlos E. (2005). Transístor Guia do Hardware. 2012
7. Nemteconto. Conceito de Electrónica 2012.
http://www.dee.feis.unesp.br/reieee/engergia.php.
http://www.bratfich.com.br/valvula-principio.html