Electrónica Digital

ELECTRONICA DIGITAL

La electrónica digital es la rama de la electrónica más moderna y que evoluciona más rápidamente. Se encarga de sistemas electrónicos en los que la información está codificada en estados discretos, a diferencia de los sistemas analógicos donde la información toma un rango continuo de valores.

En la mayoría de sistemas digitales, el número de estados discretos es tan solo dos y se les denomina niveles lógicos. Estos niveles se representan por un par de valores de voltaje, uno cercano al valor de referencia del circuito (normalmente 0 voltios, tierra o "GND"), y otro cercano al valor dado por la fuente de alimentación del circuito. Estos dos estados discretos reciben muchas parejas de nombres en libros de electrónica y otros textos especializados, siendo los más comunes "0" y "1", "false" y "true", "off" y "on" o "bajo" y "alto" entre otros. Tener solo estos dos valores nos permiten usar el Álgebra Booleana y códigos binarios, los que nos proporciona herramientas muy potentes para realizar cálculo sobre las señales de entrada.

Al hablar de electrónica digital estamos en presencia del mayor avance en cuanto a ciencia electrónica se refiere. Al principio los mecanismos interactuaban entre si por movimientos y secuencia preconcebidas para obtener un mismo resultado, la invención de las válvulas, luego los transistores, los chips y por ultimo los microprocesadores así como los micro-controladores han llevado a esta ciencia a posicionarse como una de las más precisas en lo que a procesamiento de datos, imagen y vídeo podamos hablar.

Los más complejos sistemas digitales, aplicados y útiles hoy en día son posibles gracias a la integración de los componentes, herramientas, equipos y subsistemas electrónicos, informáticos y mecánicos. En tiempos modernos es tan fácil tocar una pantalla con nuestras manos (pantalla táctil), ejecutar un comando de voz y cambiar un canal o abrir una ventana, apagar y encender una bombilla; todo gracias a la electrónica digital. Como su nombre lo indica ella se sustenta en su propio lenguaje, el lenguaje de código binario "1" y "0", se crean ciclos de palabras, password, secuencias de bit y byte y se hace realidad lo que nunca se pensó poder monitorear en tiempo real un proceso a miles de kilómetros de distancia de la tierra. Todas las demás ciencias hoy en día se deben a la invención de los sistemas digitales, es difícil pensar en cocinar algo, llamar a un pariente lejano o ir al cine sin dejar a un lado la electrónica digital.

Por eso podemos decir que ella misma contempla los mejores avances y conducen la vida al futuro, claro complementada por las telecomunicaciones y por las ciencias exactas, la informática, la mecatrónica, la ciencia médica con aplicaciones de prótesis, chips cerebrales, los mismos juegos de realidad virtual y videojuegos infantiles y los no tan infantiles. En conclusión los desarrollos tecnológicos gestados en laboratorios, instalaciones militares, los avances y ayudas humanitarias a países y personas en sitios aun hoy en día remotos e inhóspitos, no fueran posible sin esta rama de la ingeniería la electrónica pero principalmente la digital, la cual es hoy en día una de las más importantes, versátil y sigue en avance y crecimiento en tiempos globalizados.

La electrónica digital ha alcanzado una gran importancia debido a que es utilizada para realizar autómatas y por ser la piedra angular de los sistemas microprogramados como son los ordenadores o computadoras.

Los sistemas digitales pueden clasificarse del siguiente modo:

• Sistemas cableados

• Combinacionales
• Secuenciales
• Memorias
• Convertidores

• Sistemas programados

• Microprocesadores
• Microcontroladores

Se diferencia de la electrónica analógica en que, para la electrónica digital un valor de voltaje codifica uno de estos dos estados, mientras que para la electrónica analógica hay una infinidad de estados de información que codificar según el valor del voltaje.

Esta particularidad permite que, usando Álgebra Booleana y un sistema de numeración binario, se puedan realizar complejas operaciones lógicas o aritméticas sobre las señales de entrada, muy costosas de hacer empleando métodos analógicos.

La electrónica digital ha alcanzado una gran importancia debido a que es utilizada para realizar autómatas y por ser la piedra angular de los sistemas microprogramados como son los ordenadores o computadoras.

Tipos de Circuitos

CIRCUITO EN SERIE

Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros) se conectan secuencial mente. La terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.

En un circuito en serie los receptores están instalados uno a continuación del otro en la linea eléctrica, de tal forma que la corriente que atraviesa el primero de ellos sera la misma que la atraviesa el ultimo. Para instalar un nuevo elemento en serie en un circuito tendremos que conectar un cable y cada uno de los terminales generados conectados al receptor.

CIRCUITO EN PARALELO

El circuito eléctrico en paralelo es una conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.

En un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentación lo de esta forma independiente al resto; cada uno tiene su propia linea, aunque haya parte de esa linea que sea común a todos. Para conectar un nuevo receptor en paralelo, añadiremos una nueva linea conectada a los terminales de las lineas que ya hay en el circuito

CIRCUITO MIXTO 

Un circuito mixto es una combinación de varios elementos conectados tanto en paralelo como en serie, estos pueden colocarse de la manera que sea siempre y cuando se utilicen los dos diferentes sistemas de elementos, tanto paralelo como en serie.

Estos circuitos se pueden reducir resolviendo primero los elementos que se encuentran en serie y luego en los que se encuentran en paralelo, para luego calcular y reducir un circuito único y puro

Diagrama Pictórico y Esquemático (Angélica Chavéz Rodriguéz)

DIAGRAMA PICTÓRICO

Un diagrama pictórico es un dibujo realista de un circuito eléctrico, que muestra la apariencia física de sus elementos. Se ha usado este tipo de diagramas para simplificar el aprendizaje, puesto que no son necesarios conocimientos especiales para entenderlos.

A diferencia de un esquema de diagrama de bloques o disposición, un esquema de circuitos muestra la conexión real mediante cables en los dispositivos.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

Es una gráfica que representa la relación entre los diferentes componentes de un conjunto, o sistema eléctrico, permitiéndonos ubicar estos componentes dentro de un circuito. De esta manera se facilita el estudio, y el análisis de un problema; y su posible solución.

A cualquier falla que se quiera conocer con el diagrama se puede deducir mas fácilmente cual es la pieza que se debe reemplazar, ya que hay algunas partes mas susceptibles a fallas que las otras.

Cada una de las partes de un circuito es representada mediante un símbolo. Por ello es necesario saber que representa cada símbolo para reconocer cada parte del circuito.

Diagrama Pictórico y Esquemático

Diagrama Pictórico

Un diagrama pictórico es un dibujo realista de un circuito eléctrico, que muestra la apariencia física de sus elementos. Se ha usado este tipo de diagramas para simplificar el aprendizaje, puesto que no son necesarios conocimientos especiales para entenderlos.

A diferencia de un esquema de diagrama de bloques o disposición, un esquema de circuitos muestra la conexión real mediante cables en los dispositivos.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

Un diagrama esquemático, también conocido como un esquema eléctrico es una representación pictórica de un circuito eléctrico. Muestra los diferentes componentes del circuito de manera simple y con pictogramas uniformes de acuerdo a las normas, y las conexiones de alimentación y de señal entre los distintos dispositivos. El arreglo de componentes e interconexiones en el esquema generalmente no corresponde a las ubicaciones físicas en el dispositivo terminado.

El diagrama esquemático es mas fácil y sencillo, elimina muchos problemas que presenta el pictórico. En un diagrama esquemático, cualquier parte del circuito eléctrico se representa por un símbolo. Solo se muestran las partes del verdadero circuito, y no detalles como Aislantes, ménsulas, soportes y herrajes.

Filósofos que hablaron de Electronica

PRINCIPALES PERSONAJES QUE HABLARON DE LA  ELECTRONICA

TALES DE MILETO

Fue un filosofo griego, nació en Mileto, Asia Menor; se dice que introdujo la geometría a Grecia y su descubrimiento mas destacado fue que predijo el ECLIPSE. También fue el primer personaje que hablo sobre la electrónica.

             

 TEOFRASTO  

Nació en Eressos fue profesor en Atenas también fue filosofo;  estableció que otras sustancias tenían el mismo poder, dejando esa constancia del primer científico sobre la electricidad.

Willliam Gilbert

Nació  en Colchester fue físico y medico ingles , practico la medicina en Londres en 1573, en 1601 fue nombrado medico de Isabel I . uno de sus reconocimientos fue un experimento original sobre la naturaleza; quizás su aportación mas importante fue la demostración experimental de la naturaleza magnética de la tierra . fue el primero en aplicar el termino ELECTRICIDAD .

Benjamin Franklin

Nació el 17 de enero de 1706, fue un filosofo, politico y cientifico estadounidense ,  dio el primer modelo de electricidad , en 1747 inicio sus experimentos sobre la electricidad , defendió la hipótesis que las tormentas son un fenómeno eléctrico y propuso un medio efectivo para demostrarlo , invento el pararrayos y presento la teoria de la carga positiva y negativa. Ejerció también gran influencia en el campo de la educacion. 

Charles Augustín De Coulomb 

Fue un físico francés, Nació en Angouleme, Francia, trabajo como ingeniero militar al servicio de Francia; en 1777 invento la balanza de torcion para medir la fuerza de atracción magnética y eléctrica entre cargas, investigo sobre el magnetismo, rozamiento, creo la ley de Coloumb que rige la interacción entre 

las cargas eléctricas

Hans Christian Oersted 

Nacio en  Rudkobing, Dinamarca Y muri en Copenhague fue un físico y químico Danes influido en el pensamiento alemán de Immanuel Kant y también de la filosofía de la naturaleza. Fue gran estudioso del electromagnetismo . En 1813 ya predijo la existencia de los fenomenos electromagneticos, que no demostro hasta 1820.

André-Marie Ampère

Nació en Lyon, Francia y murió en Marsella, fue un matemático y físico francés. Invento el primer telégrafo eléctrico, la aguja estática y, junto con François Arago, el electro imán. Formulo en 1827 la teoría del electromagnetismo. Fue el primero en demostrar que 2 conductores paralelos por los que circula una corriente en el mismo sentido se atraen uno al otro.

Georg Simon Ohm

Nació en Erlagen, y murió en Múnich, fue un físico y matemático aleman que aporto a la teoria de la electricidad, La ley de Ohm, conocido principalmente por su investigacion sobre las corrientes electricas. Estudio la relacion que existe entre la intesidad de una corriente electrica, su fuerza electromotriz y la resistencia. 

Samuel Finley Breese Morse

Nació en Boston, Massachussets y murió en Nueva York, fue un pintor e inventor estadounidense que, junto a su asociado Alfred Vail , invento e instalo un nuevo modelo de telegrafía en Estados Unidos, el primero de su clase. Se trataba del telégrafo Morse, que permitía transmitir mensajes mediante pulsos eléctricos mediante el Código Morse, también inventado por el.

James Prescott Joule

Nació en Mánchester, fue un físico ingles, uno de los mas notables físicos de su época, conocido sobre todo por sus investigaciones en electricidad, termodinámica y energía. Estudio el magnetismo, y descubrió su relación con el trabajo mecánico, lo cual le condujo a la teoría de la energía.