Ingeniería electrónica


Ingeniería electrónica
Ingeniería electrónica
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Áreas del saber Electromagnetismo, electrónica, teoría de circuitos
Campo de aplicación Microcontroladores y Microprocesadores, análisis de circuitos, control de procesos de fabricación
Reconocida en Todo el mundo, aunque en Europa y en los Estados Unidos como un área de la ingeniería eléctrica
Subárea Ingeniería eléctrica

La Ingeniería electrónica es una rama de la ingeniería, basada en la electrónica, que se encarga de resolver problemas de la ingeniería tales como el control de procesos industriales, la transformación de la electricidad para el funcionamiento de diversos dispositivos y tiene aplicación en la industria, en las telecomunicaciones, en el diseño y análisis de instrumentación electrónica, microcontroladores y microprocesadores.

Esta ingeniería es considerada un área de estudio de la ingeniería eléctrica en los Estados Unidos y Europa.

Contenido

Áreas del conocimiento

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 eléctronica 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 informática 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.

Campos de acción

Las áreas específicas en que el ingeniero electrónico puede contribuir al desarrollo se puede resumir en:

Electrónica de potencia

Artículo principal: Electrónica de potencia

Esta rama consiste en adaptar y transformar la electricidad, para su uso posterior en dispositivos eléctricos y electrónicos, tales como motores eléctricos y servomotores. Se usan principalmente resistencias, rectificadores, Inversores, cicloconversores y choppers.

Computadores o electrónica digital

Véanse también: Computadora y Electrónica digital

La automatización creciente de sistemas y procesos que conlleva necesariamente a la utilización eficiente de los computadores digitales. Los campos típicos de este ingeniero son: redes de computadores, sistemas operativos y diseño de sistemas basado en microcomputadores o microprocesadores, que implica diseñar programas y sistemas basados en componentes electrónicos.

Entre las empresas relacionadas con estos tópicos se encuentran aquellas que suministran equipos y desarrollan proyectos computacionales y las empresas e instituciones de servicios.

Control de procesos industriales

La actividad se centra aquí en la planificación, diseño, administración, supervisión 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 automático 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.

Telecomunicaciones

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 celular y personal.

Ingeniería de componentes

Gran parte 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 las siguientes:

  • 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.

En la ingeniería de componentes se tiene en cuenta los materiales empleados así como los procesos de fabricación, por lo que el ingeniero deberá tener conocimientos al respecto.

Historia

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 de Amstrong 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 éste 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 versatil, 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 mas 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 vesatilidad de los dispositivos electrónicos. Ésto posibilitó ampliar la escala de producción de sistemas electrónicos y la gama de productos, a la vez que reducía el coste de los equipos.

Referencias

Véase también

Enlaces externos

Apexar Technologies S.A.


Wikimedia foundation. 2010.

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