"El amplificador electrónico de realimentación negativa"
"En el siglo xix ya se había abordado el estudio de los sistemas realimentados, especialmente con la máquina de vapor —un ejemplo clásico de ese tipo de sistemas—, a la que incluso dedicó un artículo
el propio James Clerk Maxwell (1831-1879), lo que pone de manifiesto el interés suscitado por los problemas de estabilidad en esos sistemas —aunque ese escrito tuviera poca influencia entre ingenieros. Para el proyecto de los reguladores a bolas de las máquinas de vapor fue más bien un matemático, reconvertido en ingeniero, el ruso Ivan A. Vischnegradsky (1832-1885), quien realizó aportaciones relevantes para el proyecto de esas máquinas. Pero no fue hasta el siglo xx cuando se planteó el estudio sistemático de esos sistemas. Poco más de un decenio después de la publicación del ensayo de Torres Quevedo sobre la automática se diseñó el amplificador electrónico con realimentación negativa, concebido por Harold Black (1898-1983) a finales de los años veinte y que marca un hito en los estudios sobre sistemas realimentados (y en la adopción de la voz feedback en inglés, que se propone por primera vez para designar ese amplificador).
Cuando este ingeniero se incorporó a los Laboratorios Bell, en 1921, AT &T se enfrentaba al reto de aumentar la eficacia en la transmisión de señales de telefonía a larga distancia, pues se producía una importante pérdida de calidad de la señal con la longitud de la línea, al resultar enmascarada por el ruido, con lo que se distorsionaba el mensaje (la información) que se transmitía. Esta pérdida de calidad se intentaba compensar mediante amplificadores en bucle abierto, entonces de válvulas electrónicas. Pero los amplificadores disponibles no eran eficaces para ese cometido, pues se comportaban de forma no lineal. Algunos ingenieros de los Bell, además del propio Black, tuvieron que afrontar el problema de la carencia de amplificadores adecuados.
En 1923, Black asistió a una charla dada por Steinmetz, ya mencionado como pionero de la ingeniería eléctrica, y quedó impresionado por cómo el conferenciante conseguía concentrarse en lo fundamental cuando trataba de resolver un problema en ingeniería. Por lo que respecta al que le ocupaba, Black se dio cuenta de que lo fundamental para el correcto funcionamiento del amplificador
era que tuviese poca distorsión en la trasmisión a gran distancia. A partir de eso modificó su forma de abordar la cuestión, revisando su estrategia previa con relación a la pérdida de señal en una
línea de transmisión. Y así trató de conseguir una baja distorsión mediante un simple mecanismo de cancelación. La correcta identificación del problema por Black resultó muy fructífera. En efecto, la mañana del 6 de agosto de 1927, en el transbordador que lo llevaba a los Bell en Nueva York desde Nueva Jersey, donde tenía su casa, tuvo la inspiración —la chispa del inventor, y también del creador artístico o literario— de que si alimentaba la entrada del amplificador con la propia salida y con el signo cambiado —lo dotaba de realimentación negativa—, y era capaz de evitar que el sistema oscilase, obtendría exactamente lo que necesitaba: atenuar la distorsión de la salida. Y así nació el humilde amplificador electrónico con realimentación negativa, que ha trascendido con holgura la aplicación concreta que lo motivó. Es de destacar que ese amplificador fue resultado del ingenio de Black y de los que colaboraron con él, que aplicaron al problema un rigor que en nada desmerece al de un científico cuando intenta desvelar algún enigma del mundo natural, aunque la concepción del influyente circuito no fuera sino el resultado de la imaginativa creatividad propia de un ingeniero aplicado a la resolución de un problema concreto en busca de un resultado tangible. (de: J. Aracil, 2017)
Peters (1998) presenta varios casos de Grandes ingenieros creativos, como Gustave Eiffel.
César Lanza presenta algunos ejemplos distintos pero elocuentes de cómo lo creatividad se encuentro arraigado en lo tradición de lo ingeniería Española.
Referencias
J. Aracil, Ingeniería: la forja del mundo artificial, 2017, Real Academia de Ingeniería
T. F. Peters, “How creative engineers think,” Civil Engineering—ASCE, vol. 68, no. 3, pp. 48–51, 1998.
I
nnovación es Ingeniería pura. La creatividad de los Ingenieros Españoles entre el siglo de las Luces y la era de Internet.César Lanza Suárez.Innovacion e Ingenieria