SISTEMA ANALOGICO Y SISTEMA DIGITAL Y SU RELACION

SISTEMA ANALOGICO Y SISTEMA DIGITAL Y SU RELACION

Los circuitos electrónicos se pueden dividir en dos categorías: digitales y analógicos. La electrónica digital utiliza magnitudes con valores discretos, mientras que la electrónica analógica emplea magnitudes con valores continuos.

Un sistema digital es un dispositivo destinado a la generación, transmisión, procedimiento o almacenamiento de señales digitales. También un sistema digital esta diseñado para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital.

Los sistemas digitales pueden ser de dos tipos:

Sistemas digitales combinacionales: Son aquellos en los que la salida del sistema sólo depende de la entrada presente. Por lo tanto, no necesita módulos de memoria, ya que la salida no depende de entradas previas.

Sistemas digitales secuenciales: La salida depende de la entrada actual y de las entradas anteriores. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la información de la 'historia pasada' del sistema.

Se dice que un sistema es analógico cuando las magnitudes de la señal se representan mediante variables continuas, esto es análogas a las magnitudes que dan lugar a la generación de esta señal. Un sistema analógico contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas representadas en forma analógica.

Así, una magnitud analógica es aquella que toma valores continuos. Una magnitud digital es aquella que toma un conjunto de valores discretos.

Señal Analógica

Una señal analógica es un voltaje o corriente que varía suave y continuamente. Una onda senoidal es una señal analógica de una sola frecuencia. Los voltajes de la voz y del video son señales analógicas que varían de acuerdo con el sonido o variaciones de la luz que corresponden a la información que se está transmitiendo.

Señal Digital

Las señales digitales, son diferentes a las señales analógicas, no varían en forma continua, sino que cambian en pasos o en incrementos discretos. La mayoría de las señales digitales utilizan códigos binarios o de dos estados.

Ventajas de los Circuitos Digitales

Reproducibilidad de resultados.

Dado el mismo conjunto de entradas (tanto en valor como en serie de tiempo), cualquier circuito digital siempre producirá exactamente los mismos resultados, sin embargo las salidas de un circuito analógico varían con la temperatura, el voltaje de la fuente de alimentación, la antigüedad de los componentes y otros factores.

Facilidad de diseño.

El diseño digital, a menudo denominado "diseño lógico". No se necesitan habilidades matemáticas especiales, y el comportamiento de los pequeños circuitos lógicos puede visualizarse mentalmente sin tener alguna idea especial acerca del funcionamiento de capacitores, transistores u otros dispositivos que requieren del cálculo para modelarse.

Flexibilidad y funcionalidad.

Una vez que un problema se ha reducido a su forma digital, podrá resolverse utilizando un conjunto de pasos lógicos en el espacio y el tiempo.

Por ejemplo, se puede diseñar un circuito digital que mezcle o codifique su voz grabada de manera que sea absolutamente indescifrable para cualquiera que no tenga su "clave" (contraseña), pero ésta podrá ser escuchada virtualmente sin distorsión por cualquier persona que posea la clave

Programabilidad.

Una gran parte del diseño digital de las computadoras digitales se lleva a cabo en la actualidad al escribir programas, también, en los lenguajes de descripción de lenguaje de descripción de Hardware (HDLs, por sus siglas en inglés),

Estos lenguajes le permiten especificar o modelar tanto la estructura como la función de un circuito digital. Además de incluir un compilador, un HDL típico también tiene programas de simulación y síntesis. Estas herramientas de programación (software) se utilizan para verificar el comportamiento del modelo de hardware antes que sea construido, para posteriormente realizar la síntesis del modelo en un circuito, aplicando una tecnología de componente en particular.

Velocidad. Los dispositivos digitales de la actualidad son muy veloces. Los transistores individuales en los circuitos integrados más rápidos pueden conmutarse en menos de 10 picosegundos, un dispositivo completo y complejo construido a partir de estos transistores puede examinar sus entradas y producir una salida en menos de 2 nanosegundos. Esto significa que un dispositivo de esta naturaleza puede producir 500 millones o más resultados por segundo.

Economía.

Los circuitos digitales pueden proporcionar mucha funcionalidad en un espacio pequeño. Los circuitos que se emplean de manera repetitiva pueden "integrarse" en un solo "chip" y fabricarse en masa a un costo muy bajo, haciendo posible la fabricación de productos desechables como son las calculadoras, relojes digitales y tarjetas musicales de felicitación.

Avance tecnológico constante.

Cuando se diseña un sistema digital, casi siempre se sabe que habrá una tecnología más rápida, más económica o en todo caso, una tecnología superior para el mismo caso poco tiempo.

Los diseñadores inteligentes pueden adaptar estos avances futuros durante el diseño inicial de un sistema, para anticiparse a la obsolescencia del sistema y para ofrecer un valor agregado a los consumidores. Por ejemplo, las computadoras portátiles a menudo tienen ranuras de expansión para adaptar procesadores más rápidos o memorias más grandes que las que se encuentran disponibles en el momento de su presentación en el mercado.

Ventajas del procesado digital de señales frente al analógico

Existen muchas razones por las que el procesado digital de una señal analógica puede ser preferible al procesado de la señal directamente en el dominio analógico. Primero, un sistema digital programable permite flexibilidad a la hora de reconfigurar las operaciones de procesado digital de señales sin más que cambiar el programa. La reconfiguración de un sistema analógico implica habitualmente el rediseño del hardware, seguido de la comprobación y verificación para ver que opera correctamente.

También desempeña un papel importante al elegir el formato del procesador de señales la consideración de la precisión. Las tolerancias en los componentes de los circuitos analógicos hacen que para el diseñador del sistema sea extremadamente difícil controlar la precisión de un sistema de procesado analógico de señales.

En cambio, un sistema digital permite un mejor control de los requisitos

...