Teoria_Digital - Tema 1 - Introducción-convertido.pptx

Fundamentos de Electrónica. Dpto. Tecnología Electrónica. Universidad de Málaga
FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA
1
Departamento de Tecnología Electrónica
Universidad de Málaga
Apuntes preparados por Francisco García Lagos
ELECTRÓNICA DIGITAL

Contenidos
2
1.- Introducción. Paso de EA a ED.
2 .- Sistemas de codificación.
3.- Álgebra de Boole. Diseño lógico.
4 .- Sistemas combinacionales.
5 .- Sistemas secuenciales.
6 .- Sistemas complejos.

1.- Introducción. Paso de EA a ED
3
1.1- Introducción
1.2.- Señales. Señales analógicas y señales digitales.
1.3.- Diagramas de tiempo.
1.4.- Electrónica digital

• La Electrónica Digital como consecuencia de la Electrónica
Analógica.
• Los elementos básicos “1” y “0” (“H” y “L”).
• Representación eléctrica de los elementos básicos. Lógica + y -.
• Formas de onda digitales. Niveles digitales y su representación gráfica
(H, L y Z).
• Niveles eléctricos comunes en la industria electrónica.
• Electrónica digital realizada con interruptores.
4
1. Introducción. Paso de ElectrónicaAnalógica a la
Digital

1. Introducción. Paso de EAa la ED
● Analógico
– Se procesa la señal física
directamente
– Trabaja siempre con toda la
información
– Las perturbaciones se
acumulan
● Digital
– La señal a procesar se mide
numéricamente
– Siempre se pierde información al
medir
– Si el procesado es correcto las
perturbaciones no se acumulan
5

6
Señales
• Magnitudes físicas que soportan la información
• La variación del valor es la información
• Señales sobre distintos soportes físicos pueden llevar la misma
información
• Características más importantes
• Amplitud
• Velocidad
• Señales eléctricas y electrónicas
• Voltaje, Intensidad, Frecuencia, etc.

● Diagrama temporal
– Representa la variación en el
tiempo de la magnitud física
que soporta la información
● El eje horizontal es el tiempo
● El eje vertical la magnitud
● Distorsión
– Al procesar la información se
modifica por
● Limitaciones en el conversor
● Interferencias con otras
señales
SeñalesAnalógicas
7

Señal analógica(cont.)
Distorsión tras dos
etapas sucesivas de
proceso
Distorsión tras varias
etapas de proceso
analógico
8

Señal binaria
• Es una señal analógica
• Su significado le da un carácter especial:
• Si está por encima de un valor
umbral se interpreta como 1 o alto(H)
• Si está por debajo se interpreta como
cero o bajo(L)
5
4
3
2
1
0
9
1 0 1 0

Distorsión en una señal binaria
• Señal binaria distorsionada
• Su Significado binario no se ve
alterado
• Señal binaria regenerada
• Es prácticamente igual al
original
• Puede procesarse muchas veces sin
que la distorsión aumente
sensiblemente
5
4
3
2
1
0 1 0 1 0
5
4
3
2
1
0
10
1 0 1 0

Diagrama de tiempos para señales binarias
• Abstrae la información física de la señal, dejando sólo la lógica
• Sigue la evolución en el tiempo de las señales
• Solo dos posibles valores: Alto (H o 1) y bajo (L o0)
• Las transiciones entre uno y otro valor se suponen instantáneas
nivel
lógico
H
SEÑAL
L
11
tiempo

Diagramas de tiempo para señales digitales
Formas de onda digitales. Ejemplo 1
1
Nivel
digital
0
8
t (μs) →
0 1 2 3 4 5 6 7
1
Nivel
digital
0
8
t (μs) →
0 1 2 3 4 5 6 7
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Electrónica Digital
http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_digital
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Electrónica digital realizada con interruptores
• Asociando el nivel alto a la existencia de tensión y corriente y el
nivel bajo a la no existencia de esta tensión y corriente, un simple
interruptor nos sirve para disponer de los dos niveles:
Interruptor abierto → No hay tensión ni corriente a la salida → bombilla apagada
Interruptor cerrado → Si hay tensión y corriente a la salida → bombilla encendida
Electrónica Digital(cont.)
0V/12V
12V
1A
12V, 12W
Asociación 1:
Int. Cerrado = “0”
Int. Abierto = “1”
Asociación 2:
Int. Cerrado = “1”
Int. Abierto = “0”
14
0A

In
I2
I1
• Para que la bombilla encienda basta con que uno de los transistores
esté cerrado (saturación).
Función lógica OR
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I1 I2 In
• Para que la bombilla encienda es necesario que todos los
transistores estén cerrados (saturación).
Función lógicaAND
16

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I1a I2a Ina
I1b I2b Inb
En este caso, para encender la bombilla es necesario activar todos
los transistores de la rama “a” o todos los de la rama “b”. También
se enciende si tanto los interruptores de la rama “a” como los de la
rama “b” se activan a la vez.
Es un montaje precursor de sistemas combinacionales que
combinan puertas AND y OR como veremos.
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