Eletrônica

A eletrônica analógica lida com grandezas físicas que variam de forma contínua em uma escala, sem a necessidade de valores inteiros. Ela foi crucial para o desenvolvimento do controle de sinais variáveis, em baixas ou altas frequências, utilizados em quase todos os equipamentos. Permite a manipulação de tensões e correntes em circuitos para amplificação de sinais, comutação e diversificação das telecomunicações. Seus componentes essenciais incluem transistores, resistores, capacitores, bobinas, potenciômetros e circuitos integrados. Baseia-se nos princípios da Lei de Ohm.

O Transistor Bipolar de Porta Isolada (IGBT) combina a baixa queda de tensão do Transistor Bipolar de Junção (BJT) com as excelentes capacidades de chaveamento do MOSFET, além de um circuito de acionamento simplificado e alta impedância de entrada. IGBTs estão disponíveis com valores de corrente e tensão superiores aos de MOSFETs de potência e estão substituindo-os em aplicações de alta tensão onde a minimização de perdas na condução é essencial. Embora sua velocidade de chaveamento (até 50 kHz) seja maior que a de BJTs e MOSFETs, o IGBT não possui um diodo reverso interno, o que limita sua capacidade de bloqueio para tensões inversas a menos de 10 volts.

Na eletrônica digital, o controle é realizado pela digitalização do sinal no estágio de geração, o que minimiza variações causadas por temperatura e envelhecimento. Sinais digitalizados, como correntes pulsantes, podem representar fielmente variações de grandezas físicas. Ao contrário dos sistemas analógicos, onde variações de parâmetros (como temperatura) e amplificações podem mascarar medições e se tornar cumulativas, a digitalização oferece maior precisão e imunidade a ruídos e deriva.

O primeiro componente eletrônico puro foi a célula fotovoltaica (1839), seguida pela válvula termiônica e diodos de selênio. A válvula termiônica controlava a corrente elétrica através do vácuo em um bulbo de vidro, sendo amplamente utilizada até meados dos anos 1960, quando foi gradualmente substituída pelos transistores. O transistor, um dispositivo de estado sólido, realiza funções semelhantes, mas de forma mais moderna. A eletrônica evoluiu para estudar e desenvolver uma vasta gama de componentes, incluindo transistores, diodos, fotocélulas, capacitores, indutores e resistores.

A eletrônica está presente em qualquer dispositivo onde um fenômeno físico interage, modifica ou é medido em correlação com outro. Um exemplo clássico é a conversão de ondas sonoras em eletromagnéticas, sua transmissão pelo espaço, recepção e reconversão. Sem a eletrônica, a transmissão e recepção de radiofrequência seriam impossíveis, pois dispositivos eletrônicos são essenciais para transformar manifestações de energia, como onda sonora em elétrica ou luminosa em sonora.

Dispositivos eletrônicos são formados pela combinação organizada e repetitiva de circuitos básicos e seus componentes. Esses blocos interligados criam circuitos eletrônicos mais complexos, que, por sua vez, possibilitam o funcionamento dos mais diversos equipamentos eletrônicos.

O funcionamento de qualquer circuito eletrônico reside no controle e moldagem da tensão e intensidade da corrente elétrica. Esses parâmetros permitem que projetistas configurem circuitos para oscilação e amplificação, viabilizando comunicações de altíssima velocidade e capacidade de informação, como a transmissão de dados por feixes de luz em fibras ópticas a longas distâncias em frações de segundo.

Um aparelho ou equipamento eletroeletrônico é aquele que funciona exclusivamente com energia elétrica, geralmente com uma tensão nominal inferior a 240 volts. Essa energia pode ser fornecida tanto pela rede elétrica quanto por baterias, conforme a norma ABNT NBR 16156.

A evolução da eletrônica, inicialmente lenta, acelerou significativamente com o tempo. Nos séculos XVII, XVIII e XIX, as informações eram dispersas. A eletrônica pode ser considerada como nascida em 1837 com a invenção do telégrafo por Samuel Morse. Em 1835, Munk observou mudanças na condutividade elétrica de pós metálicos expostos a centelhas de alta tensão, um fenômeno sem aplicação prática imediata. Acredita-se que a célula fotovoltaica, construída por Becquerel em 1839, foi o dispositivo eletrônico mais antigo, embora de uso puramente científico. A partir de 1850, a físico-química passou a investigar fenômenos de alta tensão e gases, com a experiência de Julius Plücker sobre descarga de gases em atmosfera rarefeita, que gerou um efeito eletroluminescente, sendo um marco inicial para esses estudos.