Circuitos Lógicos

CAPÍTULO UNO
1. REPRESENTACIONES DE FORMA DE ONDA.
Una forma de onda generalmente se alterna entre dos niveles prescritos en una secuencia de
tiempo establecida, como se observa en la figura 1.1. Para ser correctos se deben de aplicar
los términos de onda senoidal, onda cuadrada y onda triangular.
v

v
t

0

v
t

0

Onda senoidal

Onda cuadrada

t

0
Onda triangular

Fig. 1.1 Formas de onda

Enrelación con términos de voltaje, la forma de onda de interés es la senoidal ya que se asocia
con la fuente de alimentación eléctrica que comúnmente se encuentra en casa y que se
denomina voltaje alterno, aunque con frecuencia se confunden las frases abreviadas de voltaje
de ca o corriente de ca. Para los otros patrones de la figura 1.1, solo se denominan como
ondas cuadrada o triangular, sedescarta la abreviatura ca.
Vamos a tomar la forma de onda senoidal, considerando que es la forma de onda del voltaje
para el funcionamiento de todos los artículos eléctricos y electrónicos del mundo. Esta forma de
onda la utilizamos como modelo para definir algunos términos básicos, los cuales se pueden
aplicar a cualquier otra forma de onda alterna.
Para efectos de las definiciones se establece que eleje vertical se encuentra en volts y que el
eje horizontal siempre está en unidades de tiempo.

v

T1

v1
t1

Vm
Vp

t2
v2

t

Vpp

T2
Fig. 1.2 Términos básicos de una forma de onda

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René Chavarría

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La forma de onda: es la trayectoria que traza una cantidad en una gráfica, por ejemplo en la
figura anterior es el voltaje como una función de la variable tiempo.
El valorinstantáneo: es la magnitud de una forma de onda en cualquier instante de tiempo (v1 y
v2).
La amplitud máxima: es el valor pico de una forma de onda medida a partir de su valor
promedio o media (Vm).
El valor pico: es el valor instantáneo máximo de una función medida a partir del nivel de cero
volts. Para la figura 1.2, el valor pico (Vp=Vm) y la amplitud máxima son iguales, dado que el
valorpromedio es cero volts.
El valor pico a pico: es el voltaje completo entre los picos positivos y negativos de la forma de
onda, o sea, la suma de la magnitud de los picos positivos y negativos (Vpp).
La forma de onda periódica: es aquella que se repite en forma continua, después del mismo
intervalo de tiempo.
El periodo (T): es el intervalo de tiempo entre repeticiones sucesivas de una forma deonda
periódica, en la figura el periodo T1 = T2, siempre y cuando se empleen puntos similares
sucesivos de la forma de onda periódica para determinar T.
El ciclo: es la parte de una forma de onda contenida en un periodo. En la figura 1.3 los ciclos
parecen ser diferentes pero todos están dentro de un periodo y cumplen con la definición de un
ciclo.
T1

T2

T3

Un ciclo

Un ciclo

Un ciclo

Fig. 1.3Ciclos de onda

La frecuencia (f): es el número de ciclos que ocurren en un segundo. La frecuencia de la forma
de onda de la figura 1.4a es de un ciclo por segundo y para la figura 1.4b es de 1.3 ciclos por
segundo. Si una forma de onda similar tuviera un periodo de 0.5 segundos (figura 1.4c), la
frecuencia sería de 2 ciclos por segundo.
La unidad de medida para la frecuencia es el Hertz (Hz), endonde:
1 Hertz (Hz) = 1 ciclo por segundo (c/s)

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René Chavarría

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Ta=1 s

Ta=0.75 s

a) 1 ciclo por segundo

Ta=0.5 s

b) 1.3 ciclos por segundo

c) 2 ciclos por segundo

Fig. 1.4 Frecuencia de una forma de onda

La unidad Hertz proviene del apellido de Heinrich Rudolph Hertz quien efectuó investigaciones
originales en el área de las corrientes y los voltajes alternos ysus elementos básicos. El
estándar de frecuencia del voltaje alterno de suministro a los hogares en México, en Estados
Unidos y en muchos países Latinoamericanos es de 60 Hz, mientras que para Europa es de 50
Hz.
La frecuencia es inversamente proporcional al periodo, es decir, conforme se incrementa una,
el otro disminuye en la misma proporción, los dos se relacionan mediante la ecuación...