Primer regulador monolítico de tensión: uA 723
Hoy usamos reguladores de tensión como el 7805 o el LM317 casi sin pensarlo, pero no siempre fue así. Antes de los reguladores integrados, cada fuente regulada se diseñaba con transistores, diodos zener y resistencias. En este post te cuento la historia del µA723, el primer regulador monolítico de tensión, cómo se llegó a los reguladores fijos de tres terminales y al ajustable LM317, y qué lecciones prácticas nos dejan para diseñar fuentes hoy.
Antes de los reguladores integrados
La historia de los reguladores lineales empieza por la necesidad de simplificar el diseño de una fuente regulada y hacerlo en el menor tiempo posible. Antes de los integrados, cada fuente se armaba con componentes discretos: un diodo zener como referencia, un transistor amplificador de error y un transistor de paso. Funcionaba, pero exigía diseño, ajuste y espacio.
El µA723: el primer regulador monolítico
A finales de los años 60, la empresa Fairchild logró integrar en un solo chip, el µA723, un amplificador operacional, una referencia de tensión con diodo zener, resistencias y transistores. Fue el primer regulador de tensión monolítico, y todavía se encuentra en el mercado.
Características típicas
Según sus hojas de datos, el 723 tiene, de forma típica:
- Tensión de entrada de hasta unos 40 V.
- Tensión de salida ajustable aproximadamente entre 2 y 37 V.
- Corriente de salida de hasta unos 150 mA sin transistores externos.
- Una referencia interna de unos 7,15 V.
- Protección interna y la posibilidad de agregar limitación de corriente.
Su capacidad de corriente es limitada, por lo que para fuentes más grandes el diseñador debe agregar transistores externos (por ejemplo, un 2N3055). También debe agregar una resistencia sensora para limitar la corriente a un valor seguro si hay un cortocircuito en la salida. Por su flexibilidad, el 723 fue el corazón de muchas fuentes de laboratorio.
La carrera por el regulador de tres terminales
A partir de ese momento comenzó la carrera por diseñar un regulador de tensión fijo de tres terminales: entrada, salida y masa. La ganó National Semiconductor con el LM309, un regulador de 5 V pensado para la lógica TTL. Poco después, Fairchild lanzó la serie 7800, comenzando por el 7805 (5 V).
Con estos reguladores, basta conectar la fuente no regulada a la entrada y la carga a la salida, con un par de condensadores de desacople para mejorar el comportamiento. Pronto aparecieron versiones fijas de 6, 8, 9, 12, 15, 18 y 24 V.
Un cambio de filosofía
Los reguladores de tres terminales cambiaron la forma de diseñar equipos: en lugar de una gran fuente regulada para todo el sistema, cada tarjeta empezó a tener su propio regulador. El diseño se hizo mucho más sencillo y cada tarjeta quedó protegida de las caídas de tensión en el cableado y de los problemas de las demás.
El regulador ajustable: LM117 y LM317
Con la popularidad de los reguladores fijos, el paso lógico era un regulador de salida variable con el mismo buen rendimiento. Así apareció el LM117, un regulador ajustable positivo de tres terminales. Poco después salió el LM137, su equivalente de salida negativa, y luego el popular LM317 (la versión comercial de la familia), con su compañero negativo LM337.
El LM317 mantiene 1,25 V entre su salida y su terminal de ajuste, y con dos resistencias se fija la tensión:
Vout = 1,25 × (1 + R2 / R1)
Por ejemplo, con R1 = 240 Ω y R2 = 2 kΩ: Vout ≈ 1,25 × 9,33 ≈ 11,7 V.
Hoy en día se consiguen sin dificultad tanto los reguladores fijos de la serie 78XX (y los negativos 79XX) como los ajustables de la serie LM317/LM337.
Comparación rápida
| Regulador | Tipo | Ventaja | Limitación |
|---|---|---|---|
| µA723 | Ajustable, 14 pines | Muy flexible, limitación de corriente precisa | Más componentes externos |
| 78XX | Fijo, 3 terminales | Muy simple | Una sola tensión |
| LM317 | Ajustable, 3 terminales | Simple y ajustable | Necesita unos 2–3 V de diferencia entrada-salida |
Lecciones prácticas para tus fuentes
- Todos son reguladores lineales: la diferencia de tensión por la corriente se convierte en calor. Calcula P = (Vin − Vout) × I y elige el disipador.
- Coloca condensadores de desacople cerca de los terminales (por ejemplo, 330 nF en la entrada y 100 nF en la salida de un 78XX).
- Respeta la tensión mínima de entrada (dropout).
- Para corrientes altas o diferencias de tensión grandes, considera un regulador conmutado, mucho más eficiente.
¿Y los reguladores de baja caída (LDO)?
Más adelante aparecieron los reguladores LDO, que funcionan con una diferencia entrada-salida de solo unas décimas de voltio. Son ideales, por ejemplo, para obtener 3,3 V desde 5 V.
Notas de seguridad
Las fuentes que usan estos reguladores casi siempre parten de un transformador conectado a la red de 120 V, que puede ser mortal. Aísla el primario, usa fusible, y recuerda que los reguladores y sus disipadores pueden calentarse mucho.
Preguntas frecuentes
¿Todavía vale la pena usar el 723?
Para fuentes de laboratorio con limitación de corriente ajustable, sí; para fuentes simples, el LM317 es más práctico.
¿Dónde veo una fuente con LM317?
En la fuente de 3, 6 y 9 V para el auto y en la fuente variable con LM350K.
¿Qué significa "monolítico"?
Que todo el circuito está fabricado en un solo trozo (chip) de silicio.
Conclusión
El µA723 abrió el camino de los reguladores integrados; el LM309 y la serie 7800 trajeron la simplicidad de los tres terminales, y el LM117/LM317 sumó el ajuste. Conocer esta historia ayuda a elegir bien el regulador de tu próxima fuente.
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