Avanço da Ciência e os Produtos Tecnológicos

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1 Avanço da Ciência e os Produtos Tecnológicos

2 Eletrônica é o campo da ciência e da engenharia que trata dos dispositivos eletrônicos e de sua utilização. É a parte da física que estuda e utiliza as variações de grandezas elétricas para captar, transmitir e processar informações. Trata dos circuitos elétricos e instrumentos constituídos por válvulas termiônicas, dispositivos semicondutores (tais como transistores, termistores e circuitos integrados), tubos de raios catódicos(crt) e outros componentes, entre os quais aqueles baseados no efeito fotoelétrico (células fotoelétricas, válvulas fotomultiplicadoras, etc..).

3 Válvula eletrônica ou termiônica Válvula termiônica ou Válvula Eletrônica é um dispositivo eletrônico formado por um invólucro de vidro de alto vácuo chamada ampola contendo vários elementos metálicos. Os elementos metálicos internos são, o filamento, cuja função é o aquecimento do cátodo para a emissão de elétrons, o cátodo, emissor de elétrons, a placa, ou ânodo, receptor de elétrons, a grade de controle, que, dependendo de sua polarização, aumenta ou diminui o fluxo eletrônico do cátodo ao ânodo, além de outras grades que podem formar as válvulas tríodos, pêntodos, etc. A função de uma válvula é armazenar e estabilizar a corrente elétrica em circuitos.

4 O cátodo é o eletrodo mais negativo de um componente, de onde partem os elétrons em direção ao Ânodo (ou "placa"). Nas válvulas, o cátodo pode ficar encoberto pela placa, em outros casos é o eletrodo mais notável por ser justamente aquele que trabalha incandescente.

5 O funcionamento do díodo termiônico é bem simples, ao ligarmos uma bateria e um miliamperímetro em série, sendo o pólo positivo à placa e o pólo negativo ao cátodo, este sendo aquecido a determinada temperatura e a partir de uma certa tensão elétrica aplicada ao sistema, começará fluir uma corrente elétrica constante entre cátodo e placa (ânodo), não importando a oscilação da tensão, a intensidade de corrente será sempre a mesma, a este fenômeno se deu o nome de Efeito Édison.

6 Thomas Alva Edison inicia a Lâmpada - Técnica John Ambrosi Flemming desenvolve a válvula diodo Lee De Forest desenvolve a válvula triodo. - Milhares de válvulas de diversos tipos e para variados fins foram criadas até serem substituídas pelos semi-condutores.

7 MARK I Realizava as quatro operações. - Funções logarítmicas, trigonométricas - Totalmente eletromecânico. - Cada multiplicação em 5 segundos. - Possuía 3000 engrenagens (10 dentes) 800 km de fios elétricos comutadores. 17 metros de comprimento. 2,5 metros de altura.

8 ENIAC Realizava 5000 somas/segundo. - Realizava 50 multiplicações/segundo. - Possuía válvulas comutadores condensadores relés resistências. 72 metros quadrados. 30 toneladas. Imaginem trocar uma válvula queimada.

9 EDVAC Realizava somas e 100 multiplicações de números de dez dígitos/segundo. - Possuía: Lâmpadas de Mercúrio excitadas para memória gerando pulsos 0 e 1. - Possuía: tubos de vácuo diodos 56 kilowatts de potência. 45,5 m² 7850 kg. - Capacidade de 1000 palavras que, com unidades atuais equivale a 5.5 kilobytes

10 UNIVAC Possuía válvulas - Tinha massa de 13 toneladas Consumia 125 kw operações/s, clock de 2.25MHz - 35 m² de espaço no piso. - Memória de 1000 palavras, armazenada no delay line memory, construído com mercúrio e cristais piezoelétricos. - A entrada e saída de informações eram realizadas por uma fita metálica de 1/2 polegada de largura e 400 m de comprimento. -Normalmente acompanhados de um dispositivo impressor chamado Uniprinter, que, sozinho, consumia 14kW.

11 IBM Realizava 5000 somas/segundo. - Realizava 50 multiplicações/segundo. - Possuía: (1,5x0,9x1,8)m de dimensões. 892 kg de massa. - Potência Elétrica de 22 KVA - Memória de tambor organizada em palavras de 10 dígitos decimais com sinal. - A memória base tinha uma capacidade de palavras. - O painel era um "verdadeiro" ábaco eletrônico.

12 Geração 2 - Computadores Transistorizados ( ) Principais marcos Evolução da tecnologia Transístores TRADIC IBM 1401 Características IBM TX-0 PDP-1 evolução das soluções de equipamento evolução da programação

13 Geração 2 - Computadores Transistorizados ( ) Em 1952 surgiu um novo componente que apresentava inúmeras vantagens em relação às antigas válvulas, este tinha características como menor aquecimento, maior poder de cálculo e confiabilidade e um consumo de energia bem menor, com o adicional de que não necessitava de tempo para aquecer. A Bell Laboratories inventava o transistor. Os cálculos passaram a ser medidos de milisegundos para microssegundos.

14 Transistor Com apenas 1/200 do tamanho de uma das primeiras válvulas e consumindo menos de 1/100 da energia, o transístor viu o seu uso generalizado nos computadores por volta de O transistor de silício e germânio foi inventado em Serve para amplificar sinais elétricos ou interromper correntes. A função básica do transístor num computador é o de um interruptor eletrônico para executar operações lógicas.

15 TRADIC (1954) Primeiro computador totalmente transistorizado. Anunciado pelos laboratórios AT&T Bell e criado para a Força Aérea Americana. Possuía: 800 transistores ao invés dos antigos tubos de vácuo, o que permitia trabalhar com menos de 100 Watts de consumo de energia. Com os transistores, os computadores tornaram-se mais rápidos leves e econômicos.

16 IBM Totalmente transistorizado. - Possuía: 1,5 m X 1m - Memória: bytes com um ciclo de memória de 12 microsegundos (toros de ferrite (óxido de ferro)) - 6 bit era possível codificar 64 estados diferentes o que era suficiente para a codificação dos 10 algarismos, 26 letras do alfabeto anglo-saxónico, o espaço e 27 símbolos. - Derivado dos cartões perfurados. - Os primeiros computadores desenvolvidos na segunda geração foram para a indústria da energia atômica

17 PDP Possuía 4K 18-bit palavras e correu em 0,2 MIPS. - Tinha uma máquina de escrever como um dispositivo de saída, que inspirou a criação de programas de edição de texto, como o TECO, o programa de processamento de primeira palavra. - Alunos utilizavam o computador para jogar Ratono-Labirinto e Spacewar utilizando o auxílio de uma caneta óptica e um joystick.

18 Geração 3 Circuitos Integrados ( ) Introdução do circuitos integrados (transistores, resistores, diodos e outras variações de componentes eletrônicos miniaturizados e montados sobre um único chip) aos computadores. Os custo de produção de um computador começavam a cair, atingindo uma faixa de mercado que abrangia empresas de médio porte, centros de pesquisa e universidades menores. Nesta fase surgem também conceitos como memória virtual, multiprogramação, sistemas operacionais complexos, desenvolvimento de software, programação em assembly e conceito de compatibilidade.

19 Circuitos Integrados Tecnologia: - Circuitos de larga escala (LSI transistores por "chip") - Larguíssima escala (VLSI transistores por "chip") - Todas as memórias passam a ser semicondutoras. - Micro-processadores - Processamento Vetorial: milhões de operações/s - trabalhava com 64 algarismos binários. - Periféricos: invenção do floppy disk (disco flexível) processador INTEL com 3500 transistores com 10um processador transistores com 1,5um Pentium 4 55 milhões de transistores com 130 nm.

20 O Intel, o primeiro microprocessador, Os microprocessadores Intel 386 e 486.

21 Microprocessadores Multi-tarefas; - Trabalhava com uma frequência de 6 á 8 MHz, mais tarde de 20MHz; - Invenção da teleinformática (rede); utilizando slots ISA de 16 bits e memórias de 30 pinos - 386, ainda usando memórias de 30 pinos mas com maior velocidade de processamento (Windows 3.11) - placas VGA e suporte a 256 cores DX: com memórias de 72 pinos e slots PCI de 32 bits (o dobro da velocidade dos slots ISA);

22 5ª Geração circuitos de muito maior escala (VLSI - very large scale integration) - num só chip são integrados mais de 10 mil componentes - sistemas operativos Windows e Linux - Supercomputadores - Automação de escritórios - Automação comercial e industrial - CAD/CAM e CAE - Robótica - Imagem virtual - Multimídia - Era on-line (comunicação através da Internet)

23 6ª Geração Nanotecnologia v

24 Evolução dos Dispositivos de Armazenamento Cartão Perfurado Fita Perfurada Tambor Magnético Disquete Disco Magnético Fita Magnética CDS Pendrive