ESTUDIOS EN ELECTRONICA. Especialista Eugionio Valderrama Suarez.

ESTUDIOS EN ELECTRONICA.

Especialista Eugionio Valderrama Suarez.

Universidad Simón Bolívar.

Año de publicacióndeltrabajo2022.

Trabajo de Investigación Teórico y Practico.

Linea de Investigación Electrónica.

Presentación.

Los estudios en electrónica en Venezuela poseen diversos campos laborales y la especialidad es muy demandada. Los ingenieros electrónicos lideran la revolución tecnológica en los campos de las telecomunicaciones, la automatización industrial y de servicios, la bioingeniería, la robótica, la inteligencia artificial, la información multimedia y la optoelectrónica, destacando los multiples opciones de trabajo.

El progreso y calidad de vida de las personas y las sociedades están vinculados al desarrollo de la tecnología. A su vez, el avance de la tecnología depende del desarrollo de la ingeniería electrónica que hace posible la continua expansión de las fronteras de la tecnología hacia nuevos horizontes. La ingeniería electrónica se entiende como una profesión que, a través del diseño y la integración de hardware y software, crea nuevos productos y soluciones tecnológicas que hacen más fácil, variada y confortable la vida de las personas.

La ingeniería electrónica es una rama de la ingeniería que se encarga de resolver problemas de la ingeniería tales como el control de procesos industriales y de sistemas electrónicos de potencia, instrumentación y control, así como la

transformación de electricidad para el funcionamiento de diversos aparatos eléctricos. Tiene aplicación en la industria, en las telecomunicaciones, en el diseño y análisis de instrumentación electrónica, microcontroladores y microprocesadores. Es una de las ramas de la ingeniería que más revolucionó la civilización, siendo también una de las ingenierías más técnicas junto con la nuclear, la civil, y la referida a grandes construcciones y telecomunicaciones.

BreveGénesisSocioHistóricadelaElectrónica:

Los experimentos llevados a cabo por diferentes científicos a finales del siglo XIX y principios del XX en cuanto a los fenómenos eléctricos y electromagnéticos fueron asentando las bases para lo que poco tiempo después sería una nueva especialidad, primero de la física, y seguidamente de la ingeniería. En 1884 Thomas Alva Edison en sus trabajos para mejorar la lámpara incandescente detectó el fenómeno termoiónico, fenómeno que lleva su nombre. Este hecho daría lugar a la primera válvula electrónica (o bulbo electrónico) y al nacimiento de la nueva ingeniería. Esta primera válvula fue el diodo. En 1893, Nikola Tesla realiza la primera demostración pública de una comunicación de radio.

En 1912, Edwin Armstrong desarrolla el Circuito regenerativo, el Oscilador Armstrong y el Receptor superheterodino. En 1907 Lee de Forest intentando perfeccionar los receptores telegráficos añadió una rejilla entre el cátodo y el ánodo de un diodo. Con este añadido podía controlar la corriente de paso entre las placas de primitivo diodo, el nuevo elemento recibió el nombre de triodo y fue la base de la electrónica moderna. Hasta el nacimiento de los transistores, e incluso mucho tiempo después, se han utilizado las válvulas termoiónicas para los circuitos electrónicos. En 1947, William Bradford Shockley junto a John Bardeen y Walter Houser Brattain desarrollan el Transistor, en los Laboratorios Bell.

Este dispositivo, mucho más versátil, económico y pequeño, terminaría por reemplazar las válvulas en prácticamente todas las aplicaciones electrónicas, salvo en aplicaciones de audio de alta potencia y alta fidelidad. El nacimiento del transistor, a finales de la década de los 50 del siglo XX, vino a revolucionar la electrónica. En la tercera fase de desarrollo tenemos la tecnología de circuitos integrados(chip), basada inicialmente en transistores bipolares y más tarde en los transistores MOSFET. Finalmente, el desarrollo en tecnologías de materiales y en los procesos de fabricación de dispositivos semiconductores (Microelectrónica), permitió lograr altas escalas de integración y ampliar la flexibilidad y versatilidad de los dispositivos electrónicos. Esto posibilitó ampliar la escala de producción de sistemas electrónicos y la gama de productos, a la vez que reducía el coste de los equipos adquiridos por el mismo en función de sus alcances y operatividades.

Caracterización de los factores vinculantes al desarrollo del estudio de la electrónica y sus ramificaciones y hechos vinculantes a los fines del estudio factibilidad alcance operativa en la sociedad post moderna donde se cruza la electrónica con la informática, la mecánica, la rebotica y otras ciencias y contextos de plataformas operativas y funcionales del ámbito factible de los campos de la electrónica como ciencia en el contexto de las realidades funcionales y de los escenarios y necesidades coexistentes a los fines citados.

Aspectosvinculadosalasrealidades y áreas de conocimientodelestudio enelectrónica.

Las realidades operativas y opcionales del profesional en electrónica,, se encarga de estudiar los fenómenos electromagnéticos de los materiales para su aplicación en el diseño, fabricación, análisis, funcionamiento y reparación de dispositivos y sistemas como un medio para mejorar, procesar y transmitir la información. Realiza tareas análogas al ingeniero electricista, pero se especializa en telecomunicaciones, electrónica digital, computadoras, radares, Bio-Electrónica, controles industriales y acústicas.

Campo Laboral El egresado en ingeniería electrónica del PSM está capacitado fundamentalmente en las siguientes áreas: Sistemas digitales y computación, Sistemas de comunicaciones, Control de procesos de instrumentación. También figura como soporte a la ingeniería eléctrica, electro-medicina, bioingeniería informática y otros, que son unas de las bases sobre las cuales descansa el futuro desarrollo de la industria venezolana. Podrá desempeñarse en compañías que fabrican y/o distribuyen equipos eléctricos; compañías electrónicas de ensamblajes, de video, audio, petroleras; industrias manufactureras; aeropuertos y televisoras; empresas de telecomunicaciones.

La ingeniería electrónica es el conjunto de conocimientos técnicos, tanto teóricos como prácticos que tienen por objetivo la aplicación de la tecnología electrónica para la resolución de problemas prácticos. La electrónica es una rama de la física que trata sobre el aprovechamiento y utilidad del comportamiento de las cargas eléctricas en los diferentes materiales y elementos como los semiconductores. La ingeniería electrónica es la aplicación práctica de la electrónica para lo cual incorpora además de los conocimientos teóricos y científicos otros de índole técnica y práctica sobre los semiconductores así como de muchos dispositivos eléctricos además de otros campos del saber humano como son dibujo y técnicas de planificación entre otros.

Entre la ingeniería electrónica y la ingeniería eléctrica existen similitudes fundamentales, pues ambas tienen como base de estudio el fenómeno eléctrico. Sin embargo la primera se especializa en circuitos de bajo voltaje entre ellos los semiconductores, los cuales tienen como componente fundamental al transistor o el comportamiento de las cargas en el vacío como en el caso de las viejas válvulas termoiónicas y la ingeniería eléctrica se especializa en circuitos eléctricos de alto voltaje como se ve en las líneas de transmisión y en las estaciones eléctricas. Ambas ingenierías poseen aspectos comunes como pueden ser los fundamentos matemáticos y físicos, la teoría de circuitos, el estudio del electromagnetismo y la planificación de proyectos.

Otra diferencia fundamental reposa en el hecho de que la ingeniería electrónica estudia el uso de la energía eléctrica para transmitir, recibir y procesar información, siendo esta la base de la ingeniería de telecomunicación, de la ingeniería en computación y la ingeniería de control automático. El punto concordante de las ingenierías eléctrica y electrónica es el área de potencia. La electrónica se usa para convertir la forma de onda de los voltajes que sirven para transmitir la energía eléctrica; la ingeniería eléctrica estudia y diseña sistemas de generación, distribución y conversión de la energía eléctrica, en suficientes proporciones para alimentar y activar equipos, redes de electricidad de edificios y ciudades entre otros. Todo este conocimiento es dado por la ciencia en su campo laboral.

Áreasvinculantes porejesdeaccióndelaelectrónica: Electrónica de potencia

Esta rama se encarga de la conversión de la forma en que se manifiesta la energía eléctrica, por medio de circuitos electrónicos de potencia, así como de los sistemas de control implicados, para su posterior aprovechamiento en otros dispositivos eléctricos y electrónicos. De esta manera, se implementan circuitos electrónicos de potencia en rectificadores, Inversores y otros tipos de conversores, al igual que otros dispositivos más complejos, frecuentemente basados en los primeros, como fuentes de alimentación, UPS, sistemas de inyección a la red, controladores de motores

eléctricos, cargadores de baterías, etc. En esta área se suelen utilizar componentes electrónicos como diodo, tiristor, BJT, MOSFET, IGBT, TRIAC, etc

Electrónicadigital:

La electrónica digital es la que se encarga de los sistemas electrónicos en los que toda la información se encuentra codificada en forma binaria, es decir, solo existen dos niveles o valores posibles. Los sistemas lógicos fundamentales se construyen con base en dispositivos semiconductores utilizados como conmutadores (transistores BJT Y MOS), lo cual permite trabajar representar los datos binarios como encendido y apagado. Estos sistemas lógicos fundamentales son las denominadas compuertas lógicas (OR, NOR, AND, NAND y XOR). Estas se utilizan en sistemas de mayor complejidad que van desde flops, memorias, multiplexores/de multiplexores y codificadores/decodificadores, hasta microcontroladores/microprocesadores y las computadoras modernas.

Yendo al detalle de las aplicaciones electrónica digital, se pueden mencionar: arquitectura micro programada (véase: Microcódigo), procesamiento paralelo (véase: RISC), sistemas multitarea y multiusuario, sistemas con múltiples procesadores, memoria virtual, medios de almacenamiento de datos, unidades de procesamiento gráfico, interfaces de visualización, computadoras digitales compatibles y sus sistemas operativos, seguridad informática, adquisición y procesamiento digital de señales y redes de computadoras.

La electrónica y el Control de procesos industriales.

En este escenario se destaca los alcances y esquemas que se correlacionan con el control de los procesos industriales. La actividad se centra aquí en la planificación, diseño, administración, supervisor y explotación de sistemas de instrumentación, automatización y control en líneas de montaje y procesos de sistemas industriales, tales como empresas papeleras, pesqueras, textiles, de manufactura, mineras y de servicios.

El control de todo moderno emplea en forma intensiva y creciente computadores en variados esquemas. Asimismo, la disciplina envuelve sistemas de índoles no convencionales tales como robótica, sistemas expertos, sistemas neuronales, sistemas difusos, sistemas artificiales evolutivos y otros tipos de control avanzado.

La electrónica y las Telecomunicaciones.

Destacando los alcances y utilidades de la electrónica en las ciencias modernas es importante precisar cimientos tales como las telecomunicaciones como un vector vital del desarrollo y las interrelaciones operativas y tecnológicas de ambas ciencias. El procesamiento y transmisión masiva de la información requiere de la planificación, diseño y administración de los sistemas de radiodifusión, televisión, telefonía, redes de computadores, redes de fibra óptica, las redes satelitales y en forma cada vez más significativa los sistemas de comunicación inalámbricos, como la telefonía móvil y personal.

La electrónica y la Ingeniería de componentes.

Dentro de los alcances y realidades operativas y vinculantes entre la electrónica y la ingeniería de los componentes por ramas de saberes. El impacto del proceso de producción en las empresas de electricidad y electrónica está relacionado con el diseño de circuitos. En este proceso es de gran importancia un conocimiento especializado de los componentes, lo que ha dado lugar a una especialidad dentro de la ingeniería electrónica denominada «ingeniería de componentes».

En esta especialidad el ingeniero deberá encargarse de una serie de funciones en las que cabe destacar:

• Asesorar a los diseñadores: Para ello deberá tener conocimientos profundos sobre componentes tanto a nivel teórico como práctico. Además deberá estar constantemente al día para conocer las novedades del mercado así como sus tendencias.
• Redactar normas: Relacionadas con el manejo de los componentes desde que entran en la empresa hasta que pasan a la cadena de montaje.
• Elaborar una lista de componentes preferidos.
• Seleccionar componentes: Deberá elegirlo de entre la lista de preferidos y si no está, realizar un estudio de posibles candidatos. Con ello se persigue mejorar los diseños.
• Relacionarse con los proveedores: Para resolver problemas técnicos o de cualquier otro tipo.

Conclusiones.

Los alcances usos y realidades de la electrónica son diversos en los contextos múltiples y diversos de la realidad de la ciencia y la tecnología hoy en día. El comportamiento no lineal de los componentes activos y su capacidad para controlar los flujos de electrones hace posible la amplificación de señales débiles, las aplicaciones y estudios de la electricidad en empresas, los usos de tipos de corrientes de baja y de alta, son equivalentes a cambios diversos en la electrónica como ciencia.. La electrónica es amplia-mente utilizada en el procesamiento de datos, en las telecomunicaciones y en el procesamiento de señales, en la informática, en la rebotica, en la medicina, la radio-logia, la industria etc.

La capacidad de los dispositivos electrónicos para actuar como interruptores hace posible el procesamiento digital de la información. Las tecnologías de interconexión, como los circuitos impresos, la tecnología de empaquetado electrónico y otras formas variadas de infraestructuras de comunicación, completan la funcionalidad del circuito y transforman los componentes electrónicos mixtos en un sistema de trabajo regular, llamado sistema electrónico; son ejemplos las computadoras o los sistemas de control. Un sistema electrónico puede ser un dispositivo independiente o un componente de otro sistema diseñado.

Referencias Bibliográficas.

Aguilar Peña, J. Domingo. (2019) «Introducción a los dispositivos electrónicos de potencia». Universidad de Granada, España. Consultado el 13 de mayo de 2019.

RicoSecades,D. Manuel (4-Jun-2010). «La electrónica de potencia y su aplicación en el campo de la energía eólica offshore» (PDF). Universidad de Oviedo, Gijón, España. Consultado el 13 de mayo de 2019.

Rashid, Muhammad H. (2011). Power Electronics Handbook (en inglés) (3° edición). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-12-382036-5.

EcuRed. «Electrónica digital». Consultado el 13 de mayo de 2019.

Soto De Giorgis, )2019) Ricardo. «Elementos de electrónica digital» (PDF). Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Chile. Consultado el 13 de mayo de 2019.

Tocci, Ronald J. (2007). Sistemas Digitales. Principios y Aplicaciones (10° edición). Prentice Hall. ISBN 9789702609704.

Poblete, Felipe Fernando (2024). «Apuntes de Técnicas Digitales III» (PDF). Universidad Tecnológica Nacional, San Nicolás, Argentina. Consultado el 4 de mayo de 2024.