Monografia

CIRCUITOS Y SISTEMAS DIGITALES
Capítulo 1 Introducción
Antes de entrar en los detalles de esta asignatura, es interesante tener una perspectiva mayor, para entender el contexto de esta asignatura, en qué fundamentos se basa y cómo se relaciona con el resto de asignaturas.

1.1. Electrónica
Esta asignatura trata sobre Electrónica. La Elecrónica estudia el comportamiento de los electrones endiversos medios, y se aplican estos conocimientos para conseguir que “los electrones hagan lo que nosotros queramos”. Así por ejemplo, si construimos un circuito electrónico constituido por una pequeña bombilla, una pila y un interruptor (figura 1.1) y lo conectamos, lograremos que los electrones circulen por todo el circuito y que al atravesar la bombilla parte de ellos se conviertan en luz1 .¡¡Hemos conseguido que los electrones nos obedezcan!! Para “dominar” a los electrones, es necesario crear circuitos electrónicos, formados por materiales conductores (cables) que unen todos los componentes del circuito, de la misma manera que hay tuberías de agua que recorren nuestras casas, uniendo diferentes elementos: grifos, llaves de paso, el contador del agua... El objetivo de la electrónicaaplicada es construir circuitos electrónicos para que los electrones se comporten de la manera que a nosotros nos interese.

No es el objetivo de estos apuntos el entrar en los detalles de los fenómenos físicos que subyacen en los cirucitos electrónicos. Se pretende que el alumno tenga una “intuición” de lo que está pasando.

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Interruptor abierto

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN

+ −Pila

Bombilla

Interruptor cerrado

+ −

Pila

Bombilla

Electrones

Figura 1.1: Un circuito electrónico muy simple: pila, interruptor y bombilla

1.2. Tipos de electrónica
1.2.1. Electrónica Analógica
Uno de los grandes retos del hombre es el de manipular, almacenar, recuperar y transportar la información que tenemos del mundo en el que vivimos, lo que nos permite irprogresando poco a poco, cada vez con más avances tecnológicos que facilitan nuestra vida y que nos permiten encontrar respuestas a preguntas que antes no se podían responder. Ahora estamos viviendo un momento en el que esa capacidad de manipulación, almacenamiento, recuperación y transporte de la información está creciendo exponencialmente, lo que nos convierte en lo que los sociólogos llaman la“Sociedad de la información”, y que tendrá (de hecho ya tiene) grandes implicaciones sociales. Con la aparición de la electrónica las posibilidades para desarrollar esas capacidades aumentaron considerablemente. Para comprender los principios de la electrónica analógica, nos centraremos en un ejemplo concreto: la manipulación, almacenamiento, recuperación y transporte de una voz humana. Cuando hablamos,nuestras cuerdas vocales vibran de una determinada manera, lo que originan que las moléculas del aire también lo hagan, chocando unas con otras y propagando esta vibración. Si no existiesen esas moléculas, como en el espacio, el sonido no se podría propagar. 2
2

Aunque en la mayoría de las películas de ciencia-ficción, cuando una nave destruye a otra en el espacio, se

1.2. TIPOS DE ELECTRÓNICAPosicion molecula

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Tiempo

Figura 1.2: Un trozo de una señal acústica Si medimos la vibración de una de estas moléculas, durante un intervalo corto de tiempo, y la pintamos, podría tener una pinta como la que se muestra en la figura 1.2. A esta vibración la llamaremos señal acústica. Cuando esta señal acústica incide sobre un micrófono, aparece una señal eléctrica que tiene una formaanáloga a la de la señal acústica. Las vibraciones de las moléculas se han convertido en variaciones del voltaje, que al final se traducen en vibraciones de los electrones. Es decir, que con los micrófonos lo que conseguimos es que los electrones vibren de una manera análoga a cómo lo hacen las moléculas del aire (ver figura 1.3). Esta nueva señal eléctrica que aparece, se denomina señal...