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Magnitudes analógicas y digitales
Los circuitos electrónicos se dividen en digitales y analógicos según el tipo de
magnitud que emplean; los circuitos digitales usan magnitudes digitales con valores
discretos mientras los analógicos manejan magnitudes analógicas con valores continuos.
La mayoría de las cosas que se pueden cuantificar aparecen en el mundo real de forma
analógica. El sonido por ejemplo es una onda que fluctúa continuamente en el tiempo; en
las aplicaciones electrónicas es necesario digitalizar esa onda analógica para hacer
manejable la información que contiene (en digital ocupa menos espacio de almacenamiento, se puede procesar más rápido y transmitirse de forma más fiable), esto se
logra tomando muestras del valor de la onda en intervalos discretos de tiempo de forma
que cuando se quiera reproducir el sonido de nuevo en forma analógica se pueda estimar
cómo era la onda entre cualquier par de muestras.
Lo que se describió en el ejemplo del párrafo anterior es un sistema analógico‐digital,
comúnmente observado en la tecnología actual: si grabamos un sonido en nuestra
computadora con un micrófono se empleará un convertidor analógico‐digital (ADC, analog‐
to‐digital converter) para muestrear el sonido y almacenarlo de forma digital. Si luego
queremos reproducir ese sonido se empleará un convertidor digital‐analógico (DAC,
digital‐to‐analogic converter) que le aplique el proceso inverso a la señal y envíe la onda resultante a los altavoces.
Hay ejemplos de aplicaciones de sistemas electrónicos puramente analógicos, como
los sistemas de sonido para conciertos, que recogen la señal de sonido en los micrófonos y
la transmiten como una pequeña variación analógica de tensión llamada señal de audio,
que es posteriormente procesada por un sistema lineal que amplifica la onda y la envía a un sistema de altavoces que reproduce la señal procesada final.
Sistemas de numeración
Estamos habituados al sistema de numeración decimal a tal punto que muchas veces
lo usamos sin siquiera concientizar su estructura de pesos. El sistema en cuestión cuenta
con diez dígitos (los números del 0 al 9) que pueden representar diez magnitudes hasta el nueve. Cuando se necesita expresar una magnitud mayor a esa se combinan varios dígitos
en determinadas posiciones que le asignan un peso, por ejemplo:
123
1x102 + 2x101 + 3x100
100 + 10 + 3
123
Donde el exponente de la base 10 está determinado por la posición del dígito
contando de derecha a izquierda.
Hay otros sistemas de numeración que quizás son menos comunes para nosotros pero
extensamente usados en el mundo de la computación y la electrónica. Por ejemplo el
sistema base 2 (o binario) se escogió como base para el cómputo por su simplicidad, puesto
que se representa con sólo dos dígitos, el 0 y el 1. El principio para la representación de
magnitudes en cualquier sistema es el mismo que el explicado en el sistema decimal;
veamos un ejemplo:
(123)10
(1111011)2
1x26 + 1x25 + 1x24 + 1x23+ 0x22 + 1x21 + 1x20
64 + 32 + 16 + 8 + 0 + 2 + 1
(123)10
La forma en cómo se convirtió la magnitud expresada en decimal a binario es uno de
los métodos llamado suma de pesos, en donde se determina el conjunto de pesos binarios
(potencias de dos) que sumados alcancen la magnitud deseada, luego ordenar los pesos y asignar 0 a las posiciones que no pertenezcan a ese conjunto.
9 = 23 + 20
23 22 21 20
1 0 0 1
(1001)2 = (9)10
Otro método es la división sucesiva por 2. En este se toma la magnitud decimal y se
divide entre 2 hasta que la parte entera del cociente sea cero. El número binario
equivalente es igual a los restos de cada una de las divisiones en orden inverso:
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