INTRODUCCIN A LA ELECTRNICA DIGITAL

Una posible definicin de Electrnica puede ser la ciencia que estudia los fenmenos relacionados con el transporte de carga elctrica en medios materiales junto con la construccin de dispositivos, circuitos y sistemas basados en ellos.INTRODUCCIN A LA ELECTRNICA DIGITALINTRODUCCIN A LA ELECTRNICA DIGITALPodemos dividir la electrnica en dos grandes campos: la electrnica analgica y la electrnica digital, segn el tipo de seales que utilice:

Seales analgicas: son las seales que varan de forma continua en el tiempo entre dos valores extremos, pudiendo adoptar cualesquiera de los infinitos valores intermedios entre los anteriores.Seales digitales: son las seales que pueden adoptar slo algunos valores concretos.Qu diferencia hay entre la electrnica digital y analgica?Por qu se comportan tan diferentemente?

La tecnologa de un circuito digital y analgico puede ser la mismaPero cambia la forma de manejar las seales

AnalgicoLa seal es continuaEl transistor est en conduccinPequeos cambios en las entradas producen importantes cambios en las salidasEl ajuste es delicado

DigitalLa seal es discontinua '0' '1'El transistor est en corte o saturacinPequeos cambios en las entradas no producen cambios en las salidasINTRODUCCIN A LA ELECTRNICA DIGITALDentro de los circuitos digitales, existe una divisin en dos grandes grupos: Los circuitos combinacionales se caracterizan por el hecho de que las salidas nicamente dependen de la combinacin de entradas y no de la historia anterior del circuito; por lo tanto, no tienen memoria y el orden de la secuencia de entradas no es significativo. Los circuitos secuenciales se caracterizan por el hecho de que las salidas dependen de la historia anterior del circuito adems de la combinacin de entradas; por lo que estos circuitos s disponen de memoria y el orden de la secuencia de entradas s es significativo. Caractersticas de los circuitos digitales

Trabajan con sistemas discretos, por ejemplo un alfabeto (A, B, C , Z). Los circuitos digitales trabajan con un sistemas binarios de slo dos dgitos 0, 1.Adecuados para circuitos electrnicos: fcil diseo de circuitos y alta inmunidad a problemas de ruido: tensiones altas (1) y bajas (0).Permiten simultneamente la descripcin de datos (cdigos binarios con 0s y 1s) y operaciones entre esos datos (procesos de decisin basados en verdadero = 1 y falso = 0).Permiten el diseo de sistemas con alto grado de programacin y de propsito general: un computador.Ventajas de la electrnica digital Son mas fcil de disear: esto se debe a que no son importante los valores exactos de corriente y voltaje si no nicamente el rango en que estos se encuentran (Altos o Bajos)Facilidad para almacenar informacin: esto se logra a travs de los circuitos de conmutacinMayor exactitud y precisin: los sistemas digitales pueden manejar el numero de dgitos que usted necesite simplemente aadiendo mas circuitos de conmutacin.Programacin de operacin: los sistemas digitales estn controlados por un grupo de instrucciones archivadas denominado programa, tambin se puede programar en los sistemas analgicos pero por su complejidad las operaciones disponibles es severamente limitada. Los circuitos digitales se afectan menos por el ruido. Se puede fabricar mas circuitera digital sobre pastillas de circuitos integrados Limitaciones de la electrnica digital El mundo real es fundamentalmente analgicoPara aprovechar las tcnicas digitales cuando se tienen entradas y salidas analgicas se deben seguir tres pasos Convertir seales analgicas del mundo real a la forma digital Procesar la informacin Digital Convertir las salidas digitales a la forma analgica del mundo real Permiten la operacin con datos analgicos, mediante un proceso previo de muestreo y cuantificacin.

La prdida de precisin del sistema digital debida a la cuantificacin es menor que la debida al ruido en el sistema analgico. Adems, mejoran la manipulacin de datos mediante circuitos ms rpidos y flexibles.

Descripcin de un circuito digitalComportamiento. Mediante un lenguaje algortmico.

Funcional. Grandes bloques que realizan funciones lgicas tpicas: sumadores, contadores, registros, memorias, etc.

Lgico. Descripcin a nivel de puertas lgicas y flip-flops.

Circuital. Descripcin en base a dispositivos electrnicos

Geomtrico. Descripcin en base a las capas de materiales que generan los dispositivos electrnicos.

Representacin NumricaDebido al carcter discreta y a los componentes utilizados en Electrnica Digital (en la actualidad, dispositivos como transistores y diodos), no se va a emplear el sistema decimal sino el sistema binario. Por lo tanto, es necesario introducirnos en la teora de los sistemas numricos, con vistas a su aplicacin a la conversin entre los principales sistemas.

En cualquier sistema numrico, se define la base o raz como el nmero mximo de dgitos disponibles en dicho sistema. As, los sistemas numricos ms importantes son los siguientes:Sistema decimal o de base 10, que consta de diez dgitos: {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}.Sistema binario o de base 2, que consta de dos dgitos: {0, 1}.Sistema octal o de base 8, que consta de ocho dgitos: {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}.Sistema hexadecimal o de base 16, que consta de diecisis dgitos: {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F}.100110111 Byte = 8 bits100110011 Palabra = 2 Bytes = 16 bits00011011Representacin de unidades de informacin.BitLos dos dgitos del sistema binario 1, 0 , se denominan bits (binarydigit)En los circuitos digitales se emplean niveles de tensin distintos para representar los dos bitsLas tensiones que se utilizan para representar los unos y los ceros se les denominan niveles lgicos.