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Conteúdo

• A válvula;• O transistor;• A miniaturização;• Evolução dos processos de fabricação do transistor;• A integração;

– Eletrônica digital;– Eletrônica analógica;

• Desenvolvimento da eletrônica digital;

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Breve História da Eletrônica

• A válvula termiônica (1941):– Primeiro dispositivo semicondutor;– Válvula diodo: retificação;– Válvula triodo:

• Amplificação → Analógica;• Corte/Saturação → Digital;

• Limitações:– Elevadas tensões envolvidas;– Alto consumo;– Impossibilidade de integração;– Baixa velocidade de operação;

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Breve História da Eletrônica

• ENIAC: primeiro computador digital eletrônico de propósito geral (1946)– 5.000 somas ou subtrações por segundo;– 385 multiplicações por segundo;– 17.468 válvulas;– 7.200 diodos;– 1.500 relés;– 70.000 resistores;– 10.000 capacitores;– 27 toneladas;– 63m2;– 150kW;

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Breve História da Eletrônica

• Primeiro transistor de estado sólido(1947): ponto de contato;

• Junção PN (1940):– Propriedade semicondutora;– Diodo (1941): retificação;– Transistor (1949):

• Amplificação → Analógica;• Corte/Saturação → Digital;

• Vantagens:– Estado sólido;– Baixo consumo;– Veloz;

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Breve História da Eletrônica

• Primeiro transistor de estado sólido(1947): ponto de contato;

• Junção PN (1940):– Propriedade semicondutora;– Diodo (1941): retificação;– Transistor (1949):

• Amplificação → Analógica;• Corte/Saturação → Digital;

• Vantagens:– Estado sólido;– Baixo consumo;– Veloz;

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Breve História da Eletrônica

• Primeiro transistor de estado sólido(1947): ponto de contato;

• Junção PN (1940):– Propriedade semicondutora;– Diodo (1941): retificação;– Transistor (1949):

• Amplificação → Analógica;• Corte/Saturação → Digital;

• Vantagens:– Estado sólido;– Baixo consumo;– Veloz;

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Breve História da Eletrônica

• Panorama do primeiro ciclo de evolução dos transistor:

1947

1954

1951

1948

Ponto deContato

Ponto deContato

TBJ - GermânioTBJ - Silício

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• A miniaturização:

Aparelho Auditivo(1952)

Protótipo de Rádio Portátil(1953)

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• A miniaturização:

Primeiro Radinho Comercial (Texas 1954 – 49,95$)

Protótipo de Rádio Portátil(Sony 1955 – 29,95$)

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• TRADIC : primeiro computador digital transistorizado de propósito geral (1955)– 700 transistores de ponto de contato;– 10.000 diodos;– 100W (1500x < ENIAC);– 1MHz (200x > ENIAC);

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• Evolução dos processos de fabricação do transistor:

– Crescimento de junção (Grown-junction 1951);

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• Evolução dos processos de fabricação do transistor:

– Difusão (1952);

Calvin Fuller

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• Evolução dos processos de fabricação do transistor:

– Máscara de Óxido (1955);

Calvin Fuller, Carl Frosch e Lincoln Derick.

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• Evolução dos processos de fabricação do transistor:

– Fotolitografia (1955);

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• Evolução dos processos de fabricação do transistor:

– Mesa Transistor (1958);

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• Evolução dos processos de fabricação do transistor:

– Processo Planar (1959);

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• A integração:

– Primeiro circuito integrado monolítico (1961): Flip-Flop tipo F;

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• A integração:

– Família TTL (1964): coletor aberto, tri-state e imunidade a ruído;

Porta NAND TTL Registrador de Deslocamento Universal TTL – MSI

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• A integração:

– Primeiro circuito integrado com tecnologia MOS (1964);

• descoberto em 1960;• condutividade é controlada por tensão

(efeito de campo)• menor custo de fabricação;• menor consumo de potência;• bem menos espaço na pastilha de silício;• Não utilização de resistores;

Registrador de Deslocamento de 20 bits - Tecnologia MOS

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• A integração:

– Primeiro amplificador operacional largamente utilizado (1964);

Amp Op uA700 Amp Op uA709

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• Desenvolvimento da eletrônica digital:

– Primeira metade da década de 1960: portas lógicas e FF (SSI – Pequena Escala de Integração);

– Segunda metade da década de 1960: pequenos circuitos combinacionais e sequenciais (MSI – Média Escala de Integração);

– Década de 1970: unidades aritméticas, unidades de controle, memórias e pequenos microprocessadores (LSI – Grande Escala de Integração);

– A partir da década de 1980: a capacidade de integração é o limite!