Introducción a la electrónica digital

Introducción a la electrónica digital

INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DIGITAL
1. INTRODUCCIÓN. SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES.
Podemos dividir la electrónica en dos grandes campos: la electrónica analógica y la electrónica digital, según el tipo de señales que utilice. Llamamos señal, a la variación de una magnitud que permite transmitir información. Las señales pueden ser de dos tipos:Señales analógicas: son las señales que varían de forma continua en el tiempo entre dos valores extremos, pudiendo adoptar cualesquiera de los infinitos valores intermedios entre los anteriores. Señales digitales: son las señales que pueden adoptar sólo algunos valores concretos. Se observa que la tensión varía de forma continua y toma todos los valores intermedios entre los valores máximo y mínimo. Setrata de una señal analógica. b) Colocamos la LDR en un habitáculo cerrado (sin luz natural) junto a un foco luminoso. A continuación encendemos y apagamos el foco varias veces según nos parezca. La variación de la tensión en el punto S adoptará ahora una forma bien distinta: VS 6V

Ejemplo: Supongamos un circuito formado por
una LDR, como el de la figura. Consideramos como señal de salida delcircuito la tensión en el punto S. LDR 6V S 0V t

Se observa que la tensión varía de forma discontinua, adoptando únicamente dos valores concretos, un valor bajo cuando el foco está apagado y un valor alto cuando el foco está encendido. Se trata de una señal digital. Hoy en día, con la creciente complejidad de los procesos industriales y de los elementos necesarios para su control, los grandesvolúmenes de información que es necesario tratar, la revolución de las comunicaciones, etc, se hacen imprescindibles métodos de control electrónico cada vez más sofisticados. En este contexto, las señales digitales presentan importantes ventajas frente a las analógicas, como son su mayor inmunidad a las interferencias, mayor simplicidad de tratamiento, economía de circuitos, etc. En electrónicadigital se utilizan señales que pueden adoptar únicamente dos valores bien diferenciados. Por ello, estas señales se denominan señales binarias. Los circuitos digitales estarán compuestos por dispositivos capaces de distinguir y de generar señales binarias; como veremos, los dispositivos electrónicos digitales más básicos, y a partir de los cuales están constituidos todos los demás, se denominanpuertas lógicas. 1

Vamos a exponer la LDR a dos situaciones diferentes: a) Colocamos la LDR al aire libre, expuesta a luz natural. Esta luz irá variando a lo largo del día, y tendrá variaciones debido, por ejemplo, a la ocultación temporal del sol por el paso de alguna nube. Si representamos en un gráfico la variación de la tensión en el punto S (con respecto a masa) a lo largo del tiempo,obtendremos una curva similar a la de la figura: VS 6V

0V Tecnología IV. IES Bellavista

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2. SISTEMA DE NUMERACIÓN BINARIO.
El sistema de numeración de la vida cotidiana es el sistema decimal, que utiliza diez signos (de 0 a 9). Codificando adecuadamente estos diez signos podemos representar cualquier número, realizar operaciones con ellos y, endefinitiva, representar y transmitir cualquier tipo de información. Los circuitos digitales utilizan para su trabajo el sistema de numeración binario, que utiliza únicamente dos signos, el 0 y el 1. A cada uno de estos símbolos se le denomina bit. El sistema decimal es de base 10, es decir, un número equivale a un polinomio o suma de términos formados por potencias de 10, multiplicadas cada una de ellaspor un factor, que es uno de los signos del sistema de numeración. Por ejemplo: 4508 = 4 · 103 + 5 · 102 + 0 · 101 + 8 · 100 El sistema binario es de base 2, es decir, un número equivale a un polinomio o suma de términos formados por potencias de 2, multiplicadas cada una de ellas por un factor, que es uno de los signos del sistema (0 ó 1). Por ejemplo: 110101 = 1·25 + 1·24 + 0·23 + 1·22 + 0 ·21...