E por falar em Eletrônica ...

Como tudo começou – Um breve relato

A Eletrônica é o campo da engenharia e das ciências que trata do processamento de sinais eletrônicos. Os sinais eletrônicos são formados sempre pela corrente elétrica que nada mais é que o deslocamento de elétrons dentro de um meio condutor.

Podemos dizer que as primeiras experiências eletrônicas (modernas) ocorreram com Thomas Edison quando este inventou a lâmpada incandescente. A lâmpada inventada por ele pode ser considerada um dos primeiros circuitos elétricos. Neste circuito, basicamente, uma corrente de elétrons circula por um fio condutor e depois passa pelo filamento da lâmpada, causando o aquecimento deste e produzindo luz.

Antes de Thomas Edison outros experimentos já permitiam o uso da corrente elétrica em novas tecnologias. O telégrafo de Morse (que utilizava fios) e posteriormente o de Marconi (que utilizava ondas eletromagnéticas), revolucionaram a comunicação, mas não se valiam de fenômenos eletrônicos, mas somente elétricos.

O conceito de eletrônica pode ser definido, basicamente, pela capacidade de controlar a intensidade da corrente elétrica para obter resultados esperados.

Na eletrônica, diferentemente do que acontece nos circuitos elétricos, o controle da corrente é feito atuando-se diretamente sobre os elétrons que formam a corrente elétrica, utilizando para isto, fenômenos eletrônicos.

Nos experimentos da lâmpada de Edison, a intensidade da corrente elétrica não podia ser controlada, mas era apenas uma consequência das características da fonte que alimentava o circuito e da resistência do filamento. Foi um outro efeito descoberto por Thomas Edison, chamado de “Efeito Edson”, que permitiu futuramente a construção dos primeiros componentes eletrônicos (válvulas eletrônicas). Ele descobriu que, quando aquecia um filamento no vácuo parcial, era possível provocar a circulação de corrente entre este filamento em uma placa metálica dentro deste mesmo vácuo. Além disto, ele descobriu que o sentido desta corrente era sempre o mesmo e se a polaridade da fonte de tensão fosse invertida a corrente parava de circular. Thomas Edison concluiu que a corrente elétrica circulava conduzida por transmissores elétricos, que mais tarde seriam chamados de elétrons. O Efeito Edison é a base do funcionamento das válvulas termiônicas, utilizadas nos aparelhos eletrônicos antes da descoberta do transistor.

A partir das descobertas de Thomas Edison, Heinrich Hertz, William Hallwachs, e os alemães Elster e Geitel, no final dos anos 1800 e início dos anos 1900, surgindo em 1905, o primeiro elemento eletrônico de uso prático, inventado pelo físico inglês J.A. Fleming. O componente inventado por ele foi o diodo termiônico e foi utilizado para detectar sinais telegráficos na época, dando início à rádio telegrafia que viria a revolucionar as comunicações.

O diodo construído a partir das experiências de Fleming foi aperfeiçoado em 1906 pelo inventor americano Lee de Forest que introduziu um terceiro elemento no interior do diodo que permitia o controle da intensidade da corrente elétrica circulante. Foi assim que em 1910 Forest conseguiu a primeira transmissão da voz, via rádio. O invento dele, porém, só se tornou popular com a 1ª Guerra Mundial, que passou a utilizá-lo em larga escala.

Ainda nesta época foram inventados os primeiros instrumentos de medição da eletrônica como o tubo de Braun, dando origem ao Osciloscópio, um dos instrumentos mais importantes no desenvolvimento da eletrônica.

Entre 1910 e 1920 várias técnicas de radiodifusão foram inventadas e melhoradas como por exemplo os circuitos regenerativos, super heteródinos e super regenerativo, todos estes pelo engenheiro americano Edwin Howard Armstrong. Os circuitos inventados por ele são a base de muitos circuitos atuais de rádio recepção. A partir daí, várias invenções revolucionaram a sociedade humana.

O inventor russo Vladimir Zworykin conseguiu pela primeira vez converter uma imagem em corrente elétrica, dando origem às primeiras câmeras de televisão e o físico escocês Alexander Watson-Watt inventou o radar ao conseguir detectar a distância de um objeto com ondas de rádio. Ainda na década de 20 (1920), o físico francês Manfred Barthélemy, iniciou experimentos que culminaram com a primeira transmissão regular de televisão em 1935.

Todo este desenvolvimento, em apenas pouco mais de 30 anos foi baseado nas válvulas termiônicas, que traziam grandes inconvenientes para os aparelhos eletrônicos, principalmente o peso, o grande volume e o consumo excessivo de energia. Mas, mesmo assim, foram desta época os esforços para o desenvolvimento dos primeiros computadores eletrônicos, chamados de Mark 1 e Eniac. O primeiro era analógico e o segundo já utilizava as técnicas digitais, isso em 1946, construído com centenas de válvulas. Em 1950 surgiu o Univac o primeiro computador disponível comercialmente.

Em 1947, um novo componente eletrônico, inventado por Bardeen e Brattain no famoso Laboratórios Bell americano, era batizado de transfer-resistor, posteriormente abreviado para transistor. A função do novo componente era a mesma das válvulas termiônicas, ou seja, controlar a intensidade da corrente elétrica.

Porém, ele executava esta função de forma muito mais eficiente, com grande economia de energia, peso e volume. Não tardou a se popularizar e progressivamente substituir as já antiquadas válvulas eletrônicas. Estas ainda encontram utilização em algumas aplicações de rediodifusão de potência e em algumas aplicações onde se exige baixíssima distorção, como em alguns amplificadores de sons profissionais.

Os primeiros transistores eram baseados em cristais de germânio, substituídos posteriormente pelos cristais de silício, utilizado em larga escala na atualidade. O Brasil possui uma das maiores reservas de silício do mundo e é um importante fornecedor desta matéria prima para o mundo. Paradoxalmente, não possui até hoje uma importante indústria de fabricação de circuitos integrados.

Com a popularização do transistor iniciou-se uma corrida frenética para reduzir o consumo, peso e tamanho dos equipamentos eletrônicos, dando origem aos equipamentos portáteis. Com a invenção do circuito integrado esta corrida é levada ao extremo dando origem aos equipamentos modernos como telefone celular e o tablet. Os circuitos integrados mais complexos podem ser compostos por milhões de transistores interconectados, de forma a obter o circuito final desejado. Para se ter uma ideia um processador de computador de última geração chega a ter 125 milhões de transistores.

Livre adaptação pessoal de Alexandre Dezem Bertozzi, diversos sítios da Internet com acesso em 13/04/2024.