Un Transistor Funcionando Como Una Computadora 6s6d5j

qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfgh jklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvb UN TRANSISTOR FUNCIONANDO COMO COMPUTADORA

nmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwer tyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopas LI Usiel Isaí Rueda Torres dfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx 06/02/2010

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INFRAESTRUCTURA TECNOLOGICA 6 de febrero de 2010

Un transistor funcionando como computadora Resumen Hoy en día el transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Se les encuentra prácticamente en todos los aparatos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes

de

cuarzo,

computadoras,

calculadoras,

impresoras,

lámparas

fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, teléfonos móviles, etc.i Al mismo tiempo se considera que un solo transistor cumple con la función de una computadora, ya que es posible que nos arroje datos computados, esto en su estado mínimo, encendido o apagado (ceros y unos en binario).

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Introducción Un transistor es un dispositivo compuesto de un material semiconductor que amplifica una señal o abre o cierra un circuito. Inventado en 1947 en Bell Labs, los transistores se han vuelto el principal componente de todos los circuitos digitales, incluidas las computadoras. En la actualidad los microprocesadores contienen millones de transistores microscópicos. Previo a la invención de los transistores, los circuitos digitales estaban compuestos de tubos vacíos, lo cual tenía muchas desventajas. Eran más grandes, requerían más memoria y energía, generaban más calor y eran más propensos a fallas Los transistores cumplen las funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.ii Permite el control y la regulación de una corriente grande mediante una señal muy pequeña. Existe una gran variedad de transistores. Los símbolos que corresponden a este tipo de transistor son los siguientesiii:

Transistor

Estructura de un

Transistor

Estructura de un

NPN

transistor NPN

PNP

transistor PNP

TIPOS DE TRANSISTORES 1

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INFRAESTRUCTURA TECNOLOGICA 6 de febrero de 2010 En su nivel más básico, los transistores pueden parecer simples. Sin embargo, su desarrollo requirió muchos años de investigación. Antes de los transistores, muchos elementos electrónicos usaban los dispositivos conocidos como válvulas, y otros tenían conmutadores mecánicos para realizar sus tareas. Todo esto cambió e 1958, donde unos ingenieros pusieron dos transistores en un cristal de silicona creando el primer circuito integrado, EJEMPLO DE TRANSISTOR ACTUAL 1

que

más

tarde

condujo

al

microprocesador.

Los transistores son conmutadores electrónicos en miniatura. Muy similar a un simple interruptor de la luz, un transistor tiene dos posiciones, apagado y encendido. Esto permite el paso de electrones por un lado o por otros según la necesidad. Este pequeño dispositivo es creado usando tres capas en lugar de dos como tiene el diodo. Para entender cómo funcionan los transistores, es necesario comprender como funciona un circuito eléctrico conmutado. Los circuitos electrónicos consisten en varias partes. Una es el camino donde la corriente eléctrica fluye a través del cable. La otra parte es un conmutador que para o inicia el flujo eléctrico abriendo o cortando el recorrido del circuito. Los transistores no tienen partes móviles y se apagan y encienden por señales eléctricas. Estas conmutaciones facilitan el trabajo realizado por los microprocesadores. Como se ha dicho, un transistor se compone de tres partes: Colector, emisor y base. El funcionamiento es muy básico. El emisor envía electrones y el colector los recibe, y la base simplemente modula el paso de dicho electrones. Si aplicamos una corriente eléctrica entre el emisor y la base, variará la que va desde el emisor y el colector. Esta es una de las bases de amplificación del transistor. Hay dos tipo de transistores, los transistores NPN y los transistores PNP. Los más utilizados en la actualidad son los NPN. Su funcionamiento es básicamente el

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INFRAESTRUCTURA TECNOLOGICA 6 de febrero de 2010 mismo, y la única diferencia es que el transistor NPN tiene una frecuencia de respuesta mucho mayor, ya que el flujo de electrones es más rápido.iv

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Desarrollo Eléctricamente hablando un transistor es una interruptor que nos va a proveer de dos posibles estados abierto o cerrado, esto es posible en consecuencia de La compuerta NOT como la compuerta AND y la compuerta OR es muy importante. La compuerta NOT entrega en su salida el inverso (opuesto) de la entrada. Tomemos el siguiente circuito para explicar el funcionamiento de un transistor como una computadora “primaria”:

CIRCUITO NOT 1

La resistencia de entrada tiene un valor de 470 Ohmios (resistencia R1 en la base del transistor). La resistencia de salida es de 640 Ohmios (resistencia R2 en el colector del transistor). Se asume que este tipo de compuertas se interconectan entre ellas, siendo natural que una salida de una compuerta RTL se conecte a una entrada de una compuerta RTL. Siendo este el caso, es normal que la corriente que ingresa por la base del transistor, pase por la resistencia de 640 y la de 470 Ohmios. Cuando en la entrada hay un "1" lógico (3.6 voltios en la tecnología RTL), la corriente de base será: (utilizando la ley de Ohm) Ib = (+V - Vbe) / (R2a + R1b) = Ib = (3.6 – 0.7 ) / (640 + 470) = 2.612 mA. Donde:

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INFRAESTRUCTURA TECNOLOGICA 6 de febrero de 2010 V+ = "1" lógico = 3.6 V. 0.7 voltios = voltaje base emisor de un transistor en conducción. R1 = 470 = resistencia conectada a la base R2 = 640 = resistencia conectada al colectorv La lógica digital es un proceso racional para adoptar sencillas decisiones de 'verdadero' o 'falso' basadas en las reglas del álgebra de Boole. El estado verdadero se representado por un 1, y falso por un 0, y en los circuitos lógicos estos numerales aparecen como señales de dos tensiones diferentes. Los circuitos lógicos se utilizan para adoptar decisiones específicas de 'verdaderofalso' sobre la base de la presencia de múltiples señales 'verdadero-falso' en las entradas. El "lenguaje" que manejan las computadoras es el de los ceros y unos, es decir, sistema numérico binario. Las relaciones entre esos números binarios que entienden las computadoras se rigen por el álgebra de Boole,vi que no es otra cosa que una codificación de la lógica proposicional. La lógica es un sistema de reglas mediante las cuales la computadora puede resolver problemas. Es la única manera de "pensar" a la que las máquinas tienen . Las reglas determinan un pensar mecánico y no creativo. Las respuestas de la máquina son programables, determinadas y previsibles. Los circuitos integrados(con los que funcionan las computadoras) funcionan con la lógica, una lógica muy simple que consiste en si pasa o no la corriente eléctrica, y así entre faltas y pases de corriente eléctrica se cran señales, estas señales multiplicadas por millones de veces, generan todo el funcionamiento de la computadora y le dicen como se debe interpretar las cosas; los programas también son lógicos, pues las funciones que tienen, se ejecutan cada vez que se cumplan condiciones lógicas antes definidas, si no se cumplen estas condiciones lógicamente no se reproducen las funciones.

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Conclusiones En este tiempo tan tecnificado es imposible vivir sin estos micros elementos, los cuales nos proporcionan sin duda cada vez más ventajas con la miniaturización de los mismos y colocados en circuitos integrados. A su vez los equipos de computo actuales son compuestos por varios miles de estos transistores, y es increíble que como se explico en líneas anteriores es posible que solo con un de ellos es posible crear una computadora, no como la que usamos en la escuela, trabajo etc., si no que sería un circuito básico el cual nos daría una compuerta lógica, la cual puede darnos unos y ceros en forma lógica y pulsos de encendido y apagado en electrónica, los cuales ya en conjunto y controlados por un procesador central nos ayudan a formar lo que conocemos como una unidad aritmética lógica, componente de una computadora.

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Fuentes de investigación documental i

http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor http://www.alegsa.com.ar/Dic/transistor.php iii http://www.electronicafacil.net/tutoriales/El-transistor.php iv http://www.electronica-basica.com/transistores.html v http://www.unicrom.com/Dig_RTL.asp vi http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_de_Boole ii

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