Intro a la electrónica

Una mañana no tan cualquiera

Es martes, suena el despertador del móvil a las 6:30. Estás tan cansado que ni fuerzas tienes para quejarte. Buscas a tientas el botón de posponer, fallas… y ya es tarde: el cerebro se ha encendido. De repente te haces una pregunta: ¿Cómo funciona realmente el despertador del teléfono? Y, ya puestos, ¿cómo funciona el propio móvil?

Ahí aparece una sensación rara: te das cuenta de que no tienes ni idea de cómo funciona el teléfono ni la mayoría de cacharros electrónicos que ves constantemente. Puedes buscar una explicación sencilla y seguir durmiendo:

• “Da igual, funciona y punto.”
• “Lo habrán diseñado unos frikis en alguna parte.”

Con eso te relajas, cierras los ojos y rascas cinco minutos más de sueño. O no

Si en lugar de dormir un rato más, la cabeza sigue dándole vueltas al tema, te interesa seguir leyendo este texto.

¿Qué es la electrónica y por qué debería importarte?

Vivimos rodeados de dispositivos electrónicos. Están tan presentes que ni nos paramos a pensar en ellos. Pero incluso en los aparatos más simples hay una complejidad enorme. Imagina una bombilla. Parece lo más básico, ¿verdad? Y, sin embargo, enseguida surgen preguntas:

• ¿Qué hay dentro del cristal y cómo funciona?
• ¿Por qué hace luz?
• ¿Qué son los “W” (Watts) de la caja?
• ¿Puedo cambiarla por una de menos W? ¿Por una de más?
• ¿Por qué algunas parpadean al grabarlas con el móvil (prueba con función cámara lenta)?

Es posible que tengas una intuición para todas las respuestas, aunque algunas de ellas esconden una respuesta mucho más profunda de lo que parece a simple vista. La electrónica guarda relación con todas ellas, aunque no da respuesta completa a algunas. Pero bueno, tampoco hay que estresarse, no hace falta saberlo todo en la vida.

Si el ejercicio hecho con la bombilla lo trasladamos a algo más complejo (una TV, un móvil, un piano eléctrico, un motor de coche eléctrico, o un ordenador), entonces las preguntas y respuestas dan para dedicar más de toda una vida profesional. Solo por poner algunos ejemplos:

• ¿Por qué al dar a la X del mando de la play station, el personaje salta?
• ¿Cómo se forman las imágenes de la tele?
• ¿Cómo es posible estar leyendo este texto, si fue escrito en otro momento y en otro lugar?
• ¿Por qué aparece sonido por un amplificador al tocar las cuerdas de una guitarra eléctrica?
• ¿Por qué puedo escuchar música en streaming desde el coche?
• ¿Cómo hace un coche eléctrico para moverse?

Al final, todo se reduce a esto: los electrones se mueven, y nosotros hemos aprendido a controlarlos para que hagan cosas útiles (en realidad es un poco más complejo). Dicho así parece simple, pero conseguirlo requiere muchísimas áreas de conocimiento que se van encajando como las piezas de un puzle. Es muy raro que una persona pueda tener conocimientos sólidos en todas las áreas, aunque profundizar en una de ellas, y tener una visión razonablemente buena de las otras, sí suele ser posible. Yo veo la relación entre ellas como si fuesen capas de conocimiento que se apoyan las unas en las otras. Un cierto nivel de la estructura asume que todo lo que está por debajo es sólido, y se preocupa únicamente de cómo construir su piso. Algo de este estilo:

En la figura, a la derecha están los campos de conocimiento o “pisos” que hacen que los cacharros eléctricos del día a día funcionen. A la izquierda, los estudios o carreras profesionales que los abordan. El color verde significa que un dominio elevado del “piso” de la estructura. Rojo es conocimiento superficial. Los “pisos” mostrados son una tremenda simplificación de la realidad. En realidad, hay entreplantas, balcones, edificios aledaños…

Cuando uno está trabajando en un producto o intentando resolver un problema, típicamente se coloca en el “piso” que toca y asume que todo lo que va por debajo está bajo control. Por ejemplo, el electrónico trabaja con unos componentes que combina de tal o cual manera para conseguir un objetivo, pero no se plantea cómo están hechos esos componentes. De la misma manera, quien desarrolla SW asume que todas las piezas del PC / servidor han sido diseñadas y funcionan de manera adecuada. Es cierto que, en ocasiones es necesario investigar qué pasa en el “piso” de abajo.

Para aterrizar la idea, piensa en el teléfono despertador del que hablábamos. En el piso más bajo está la física, que explica cómo se comportan los electrones dentro de los materiales semiconductores. Encima viene la electrónica, que organiza esos semiconductores en circuitos y chips capaces de hacer cálculos, guardar datos o generar señales. En un nivel superior está el firmware, que es como una capa de instrucciones muy básicas que dice al hardware cómo arrancar y funcionar. Más arriba entran las telecomunicaciones, que permiten que tu móvil se conecte a redes WiFi o 5G y envíe información a cualquier parte del mundo. Y en la última planta tienes el software, las apps que usas a diario: WhatsApp, el navegador, la alarma que sonó por la mañana. Cada capa depende de la anterior, como en un edificio bien construido: si una falla, todo lo de arriba se tambalea.

A mi modo de ver, la manera más fácil de conseguir una sensación de comprensión “completa”, es mediante el conocimiento de la electrónica y las comunicaciones, es decir, los “pisos” intermedios.  La parte de física es muy interesante, pero es tan compleja que va muy al detalle, muy a lo fundamental, de modo que es complicado relacionarlo con el funcionamiento completo de un cacharro. La parte de informática o software es, también, interesante, pero se ha desarrollado tanto el campo que uno puede hacer SW prácticamente sin necesidad de saber nada de lo que hay en los “pisos” inferiores. Así que ya tenemos una orientación de qué conocimiento hay que adquirir para tener una idea razonable de cómo funcionan las cosas que parecen mágicas en nuestros tiempos.

¿Y cómo se aprende electrónica sin estudiar una carrera?

Vale, suena bien, pero quizá te estés preguntando: ¿por dónde empiezo? La respuesta corta sería: con libros y años de estudio. Pero no es la única opción. Si lo que buscas es disfrutar, entender lo básico y sacar adelante tus propios proyectos, hay caminos más prácticos.

Piensa en cómo has aprendido otras cosas en tu vida: ¿leyendo manuales o haciéndolas? Seguramente lo segundo. Con la electrónica pasa lo mismo. Y la buena noticia es que no necesitas un laboratorio lleno de aparatos: hoy en día existen simuladores de circuitos muy potentes que te permiten experimentar sin gastar un euro.

Tu turno

Si has llegado hasta aquí, nos encantaría saber de ti.

• ¿Qué te atrae de la electrónica?
• ¿Qué proyectos tienes en mente?
• Si ya sabes algo, ¿qué fue lo que te enganchó y qué puedes compartir con otros?

Este espacio está pensado para aprender juntos, así que… ¡bienvenido al viaje!