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La válvula de vacío

a en el siglo XX, John Ambrose Fleming descubre el diodo de vacío. El hecho se produjo al estudiar el científico el funcionamiento a nivel electrónico de la bombilla. Observó que al calentarse el filamento, además de luz, se generaba una nube de electrones. Si colocaba dentro de la bombilla otro electrodo cargado positivamente, atraía los electrones de la nube, estableciéndose una corriente entre ambos. Si, en cambio, el electrodo tenía carga negativa, repelía los electrones y no había corriente.

El dispositivo recibió el nombre de diodo rectificador de corriente, y sólo permite el paso de la corriente positiva o negativa según se coloque. El electrodo que se calienta y emite electrones recibe el nombre de emisor o cátodo, y el que recibe los electrones es el colector o ánodo.

Válvulas de vacío como las utilizadas en los primeros ordenadores construidos. La aparición de la válvula abrió al mundo la puerta de la electrónica; el diodo de vacío, que permitía rectificar corrientes, fue seguido rápidamente por los triodos, tetrodos y pentodos, con los que se lograba realizar tareas de amplificación y control de señales eléctricas.

Al conocerse la base física del funcionamiento del aparato, los ingenieros fueron capaces de fabricar diodos en grandes cantidades y cumpliendo las especificaciones que se deseaban. Este hecho permitió la fabricación de los primeros aparatos electrónicos.

El diodo de vacío permitía la rectificación de corrientes, eliminando las zonas positivas o negativas de una señal, pero si la señal inicial era de bajo nivel, la resultante también lo sería. Hacía falta un dispositivo que fuera capaz de amplificar las corrientes. Esto permitiría la construcción de emisoras de radio, mediante ampliaciones que partiendo de la pequeña señal obtenida de un micrófono, fueran capaces de dar potencia suficiente para la antena.

El dispositivo amplificador se inventó pocos años después, fue el triodo. Al igual que en muchos otros inventos y descubrimientos de la ciencia, el dispositivo fue inventado casi simultáneamente por dos personas que no se conocían, R. Von Lieben en 1906 y Lee De Forest en 1907. El triodo está formado por un diodo al que se le ha añadido una rejilla cerca del cátodo. Esta rejilla permite que corrientes muy pequeñas controlen el paso de corrientes mucho mayores entre cátodo y ánodo, haciendo que el dispositivo actúe de amplificador.

Con la aparición del triodo y la posibilidad de construir dispositivos de amplificación, la industria electrónica inició un veloz crecimiento. Rápidamente aparecieron radios, tocadiscos y en febrero de 1946 el ENIAC. Este dispositivo tenía 18.000 válvulas y era el primer ordenador electrónico verdaderamente programable. Fue construido por la universidad de Pensilvania con el apoyo del ejército, que necesitaba un instrumento de cálculo realmente potente para la realización de tablas estadísticas. Previamente la General Electric había realizado el Mark I, un calculador electromecánico a base de relés.

El ENIAC instalaba 18.000 válvulas y ocupaba una sala entera

Para almacenar los datos, estos primeros ordenadores empleaban memorias hechas con toros magnéticos de ferrita. Los toros son cilindros agujereados por el centro, alrededor de los cuales se enrollan cables. Estos cables permiten la magnetización del toro y la lectura del campo magnético existente previamente. Según la dirección del campo magnético, el dato almacenado es de un tipo u otro.

Las válvulas no eran la solución universal. Eran voluminosas, se podían romper fácilmente debido a la ampolla de cristal y consumían mucha energía. Aunque estos factores no eran muy graves en las aplicaciones domésticas, donde no importaba que las radios fueran grandes, constituían un grave problema para el ejército, que necesitaba aparatos pequeños, resistentes y con poco consumo. Para poder realizar este tipo de aparatos era necesario disponer de un dispositivo con propiedades similares a las de la válvula pero con menor tamaño, menor consumo de corriente y mayor resistencia.

Los científicos sabían que tenían que trabajar con materiales semiconductores, elementos que poseen algunas características de los conductores pero con comportamiento diferente en otros casos, pero no sabían el punto exacto hacia el que tenían que dirigir la investigación.

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