Electrónica Circuitos Digitales I

 TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Sistemas Digitales

luis

Programa de ingeniería:

Electrónica

Circuitos Digitales I

Grupo: AD

Docente: sopas

Universidad grande xd

2014

Introduccion.

Los sistemas digitales desempeñan un papel tan destacado en la vida cotidiana que en el actual periodo tecnologico se conoce como “era digital”. Los sistemas digitales se utilizan en comunicaciones, transacciones de negocios, control de trafico, navegacion espacial, etc.

La propiedad mas notable de la computadora digital es su generalidad. Es capaz de seguir una secuencia de instrucciones, llamada programa, que opera con  ciertos datos. El usuario puede especificar y modificar el programa, o los datos según sus necesidades.

Una de las principales características de los sistemas digitales es su capacidad para manipular elementos discretos de información.  Todo conjunto limitado a un número finito de elementos contiene información discreta, unos ejemplos de estos pueden ser los 10 dígitos decimales, las 26 letras del alfabeto, entre otras.

En un sistema digital, los elementos discretos de información se representan mediante cantidades físicas llamadas señales, Las más comunes son señales eléctricas, como voltajes y corrientes. En los circuitos que se utilizan este tipo de señales predominan los dispositivos electrónicos llamados transistores. En casi todos los sistemas digitales electrónicos actuales, las señales emplean solo dos valores discretos, por lo que se puede decir que son binarios. Un digito binario, llamado bit, tiene dos valores: 0 y 1. Estos elementos discretos de información se representan con grupos de bits llamados códigos binarios.

Formas de ondas digitales

Las magnitudes fundamentales que se van a calcular en un circuito son principalmente tensiones y corrientes. Estas magnitudes son causadas por los elementos activos que existen en el  circuito y su valor va a depender de la función que siga a la tensión en las fuentes de tensión o bien la intensidad en las fuentes de intensidad. [1].

A estas magnitudes se les llaman señales, de tensión y señales de corriente. Estas señales que pueden tomarse directamente de las fuentes, o bien de cualquier punto del circuito estarán conformadas por valores e tensión o de corriente que variaran con el tiempo, cuya representación dará lugar a una curva que responderá a una función que puede o no ser compleja. A la forma de esta curva en cuestión es lo que denominaremos forma de onda de la señal. En pocas palabras la forma de onda es la curva que representa a cada instante la evolución de la tensión o la intensidad.

Las formas de ondas que se pueden presentar en un circuito pueden llegar a ser infinitas, pero en general estas formas se pueden agrupar en tres grandes grupos:

• Señales de onda constante.

Las fuentes que presentan una forma de onda constante en el tiempo, es lo que denominamos fuentes de continua. De igual forma a los circuitos que solo tengan fuentes de continua, se les llama circuitos de continua, en los cuales todas las corrientes y tensiones no variaran  en el tiempo, siendo que su representación gráfica será una line recta.

[pic 1]

“Grafica de onda constante”

• Señales de onda Periódica.

Este tipo de señales no son constantes, es decir, que son variables pero solo durante un intervalo de tiempo, en el cual una porción de la onda se repite continuamente.

[pic 2]

“grafica de onda periódica”

Los circuitos que trabajen con fuentes que generen este tipo de ondas son denominados circuitos de corriente alterna, gracias a la variación de positivo a negativo que se da en la onda.

• Señales de onda no periódicas.

Básicamente este tipo de señales son variables pero no periódicas, es decir, no tienen un patrón de repetición definido, por lo que entran en la categoría de ondas complejas.

[pic 3]

“Grafica de onda no periódica”

Frecuencia y periodo de una onda

“Frecuencia es una magnitud (f) que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.” En términos generales, la anterior definición es la apropiada, pero enfocándonos más en las ondas digitales, la frecuencia es  el número de variaciones (cambios de 0 a 1 y 1 a 0) que se generan en la onda durante una sola unidad de tiempo que generalmente es en segundos.

“El período de una oscilación u onda (T) es el tiempo transcurrido entre dos puntos equivalentes de la onda.” Teniendo en cuenta esto, podemos decir que el periodo es el tiempo en el cual transcurren una serie de repeticiones, a diferencia de la frecuencia, el periodo busca medir, por ejemplo, cuanto tiempo tarda la onda en realizar 15 variaciones en su voltaje.

Pulso digital

El pulso es la representación gráfica de la variación de la onda digital, es mayormente conocida como una onda cuadrada. Existen dos tipos de pulsos dentro de una onda. [2]:

• Pulsos positivos.

Este es el tipo de pulso en el cual la tensión o la corriente pasan de un nivel bajo a uno alto, y otra vez retorna a nivel bajo.

[pic 4]

“Ilustrativo de pulso positivo”

• Pulsos negativos.

Este se genera cuando la tensión o la corriente pasan de un nivel alto a uno bajo, y otra vez retoma a un nivel alto.

[pic 5]

“Ilustrativo de pulso negativo”

Diagramas de tiempo

Un diagrama de tiempos consiste en una gráfica que contiene formas de ondas digitales, en la que se muestra la relación temporal entre estas señales, y como varían en relación a las demás. [3].

[pic 6]

“Uno de estos cronogramas puede contener un gran número de señales relacionadas entre sí, de manera que sí que requiere podrían evaluarse dentro de este mismo cronograma una señal D, E o las que necesitemos.”

Si examinamos un diagrama de tiempos, podríamos determinar los estados, niveles altos o  niveles bajos, de cada una de las señales en cualquier instante de tiempo especificado, y el instante exacto en que cualquiera de las señales cambia de estado con respecto a las restantes.

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