sábado, 28 de septiembre de 2013

¿Que es una CPU? 2 - Transistores

En la anterior entrega explique muy brevemente que es la lógica matemática, existen muchos dispositivos lógicos que iremos viendo en capítulos mas avanzados. Hoy veremos lo que es un transistor y su funcionamiento.


Anteriormente al transistor la electrónica se realizaba con válvulas de vació, su funcionamiento es muy similar pero su tamaño mucho menor así como su consumo. El transistor ha revolucionado el mundo, no solo porque gracias a el se crean ordenadores y dispositivos lógicos que hacen operaciones matemáticas  también su capacidad para amplificar señales lo hace realmente útil en sonido, emisoras de radio y casi cualquier dispositivo de la electrónica analógica. Este pequeño aparato esta presente en casi cualquier dispositivo electrónico.

Existen dos tipos fundamentales de transistor los BJT mas utilizados en sistemas analógicos por su gran poder de amplificar y los FET o transistores de efecto de campo, estos segundos se subdividen en JFET y MOSSFET, estos últimos son los empleados en electrónica digital, es decir, en nuestros ordenadores. Da gracias al millón de transistores que tiene tu ordenador para poder leer esto.

Existen dos tipos de BJT los NPN y PNP, ambos son similares pero antisimetricos, es decir se deben polarizar a la inversa. Para conocer mas sobre los transistores y su funcionamiento consultar un libro de electrónica o la Wikipedia.



El transistor tiene tres zonas de funcionamiento, si le ponemos una intensidad muy pequeña a la entrada, se comporta como un circuito abierto se denomina corte, es decir no deja circular la corriente, si usamos una intensidad muy alta se comporta como un cortocircuito en la zona de saturación, si tenemos una intensidad intermedia cuanta mas intensidad mas corriente pasa la zona activa.



Si trabajamos en la zona activa nuestro transistor amplifica la señal. En la imagen se observa que hay un capacitor, sin entrar mucho en detalles, esto se utiliza para separar la señal de alterna (los datos en si) de la de continua (la alimentación).


Pero para conocer el funcionamiento de una CPU, no nos interesa tanto la zona activa como las otras dos. Usando intensidades bajas tenemos una salida que sera la tensión de alimentación, si por el contrario ponemos una intensidad alta, la salida sera cero.


 En el anterior capitulo se hizo una analogía entre la electricidad y la lógica con interruptores es decir necesitábamos alguien que presionara una serie de interruptores para ver la respuesta. Con los transistores esta tarea es automática, enlazando unos con otros conseguimos distintos dispositivos lógicos que veremos en el próximo capitulo.



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