Electrónica digital cursos en maser capacitación

1. ELECTRÓNICA
DIGITAL
Area de Capacitación
Mg. Efraín H. Guevara

3. Digital analogo

4. Señal Analógica y Señal Digital
Señal analógica
Es una señal continua.
El nº de valores que puede
tomar es infinito
V
t
Señal digital
Es una señal discreta.
Solo puede tomar
determinados valores
V
t
1
-1

5. Conversión
Analógica -
Digital
Valor Analógico
(-3, -2]
(-2, -1]
(-1, 0]
(0, 1]
(1, 2]
(2, 3]
(3, 4]
Fases en la conversión A-D:
1º Definir la frecuencia de exploración
2º Ver el valor que toma la función en
dichos puntos
3º Definir los intervalos de valores
analógicos
4º Asignar el valor digital en ese
intervalo
5º Marcar los puntos de la señal digital
6º Representar la función digital
1
2
3
4
-3
-2
-1
Valor Digital
-3
-2
-1
0
1
2
3
0
t
V

6. Electrónica
Digital
Valor Analógico
(-∞, 0]
(0, +∞)
Trabaja con señales que solamente
adopta dos estados eléctricos:
► 1 (circuito cerrado)
► 0 (circuito abierto)
1
2
3
4
-3
-2
-1
Valor Digital
0
1
0
t
V
Ventajas:
♠ Fáciles de reconfigurar
♥ Interferencias
prácticamente nulas
♣ Coste menor
♦ Se puede manejar señales
de distintas funciones

7. Conversión de un número
Decimal a Binario
• Para esta transformación es necesario tener en cuenta los pasos que
muestran en el siguiente ejemplo:
Transformar el número 100 a número binario
– Dividir el numero 100 entre 2
– Dividir el cociente obtenido por 2 y repetir el mismo procedimiento
hasta que el cociente sea 1.
– El numero binario se forma tomando como primer dígito el último
cociente, seguidos por los residuos obtenidos en cada división,
seleccionándolos de derecha a izquierda, como se muestra en el
siguiente esquema.

8. DECENAS UNIDADES DÉCIMAS CENTÉSIMAS
3x10 5x1 6x0.1 8x0.01 = 35,68
MSD LSD
3 5 , 6 810
10
VALORES POSICIONALES DE CADA DÍGITO
MSD Del inglés most significant digit (dígito más significativo) es el digito que está más a la
izquierda en el número. En otras palabras, es el digito de mayor valor o peso posicional.
LDS Del inglés least significant digit (dígito menos significativo) es el dígito que está más a la
derecha del número. En otras palabras, es el dígito de menor valor o peso posicional.

9. Ejercicios
Conversión Decimal a Binario
20
51
63
64
102
210
1024
41
33
16
15
10100
110011
111111
1000000
1100110
11010010
10000000000
101001
100001
10000
1111

10. Conversión de un número
Binario a Decimal
• Para convertir un número binario a decimal es necesario tener en
cuenta los pasos que muestran en el siguiente ejemplo:
Transformar el número 10101 a número decimal
– Tomamos los valores de posición correspondiente a las columnas
donde aparezcan únicamente unos (1)
– Sumamos los valores de posición para identificar el numero
decimal equivalente

11. Ejercicios
Conversión Binario a Decimal
100
111
1010
11101
01101
010001
110011
011
11100101
1000
11011100
4
7
10
29
13
17
51
3
229
8
220

12. Álgebra de Boole
Opera con relaciones lógicas
donde las variables pueden
tomar solamente 2 valores:
Postulados
1) a+1= 1
2) a+0= a
3) a*1= a
4) a*0= 0
5) a+a= a
6) a*a= a
7) a+ā= 1
8) a*ā= 0
9) ẵ= a
Verdadero (1)
Falso (0)
a a+1= 1 a+0= a a*1= a a*0= 0 a+a= a a*a= a a+ā=1 a*ā=0
0 0+1=1 0+0=0 0*1=0 0*0=0 0+0=0 0*0=0 0+1=1 0*1=0
1 1+1=1 1+0=1 1*1=1 1*0=0 1+1=1 1*1=1 1+0=1 1*0=0
Cualquier “combinación” a la que se le sume 1, el resultado es 1
Cualquier “combinación” a la que se le multiplique por 0, el resultado es 0

13. Ejercicios 1 de Álgebra de Boole
(a+1)*a
(a*1)+a
(a*0)*(1+a)
(â+0)*1
(0+1)*1
(a+â)*(0+1)
[(a*1)*a]+0
(a+a)*â
(a*0)*a
(a+0)*â
(a+0)*(a+a)
a
a
0
â
1
1
a
0
0
0
a

14. Ejercicios 2 de Álgebra de Boole
(1*1) + (0*â)
(a+a)*a
(a*â) + (a+â)
(a+â)*(1+0)
(a*1)*(a+0)
(a*0)+a
(1+0) + (â+a)
(1*0) + (a*â)
(â+1+a)*(â*a)
1+ [(â+1+0+a)*(1+a+â)]
0*[(a+1) + 1*(a*â)]
1
a
1
1
a
a
1
0
0
1
0

15. Puerta lógica
Es un dispositivo que tiene
una, dos o más entradas
digitales y que genera una
señal de salida, digital, en
función de esas entradas
Nº comb
1
2
3
4
5
6
7
8
Puerta
lógica
S
E1
E2
E 3
El número posible de
combinaciones es 2n
n = nº de entradas
23 = 8
E1 E2 E3
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1

16. Tabla de Verdad
Tabla en que se indica el valor que toma la señal de salida en
función de los valores de las señales de entrada
Nº comb
1
2
3
4
5
6
7
8
Puerta
lógica
S
E1
E2
E 3
E1 E2 E3
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
S
1
1
0
1
0
1
0
0
A cada una de las posibles
combinaciones de las señales de
entrada le corresponde siempre el
mismo valor en la salida

17. Compuertas logicas

18. Puertas básicas (I)
Puerta AND
E1 E2 S
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
E1
E2
S
Puerta NAND
E1
E2
S
E1 E2 S
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Es equivalente a la multiplicación
del álgebra de Boole

19. Puertas básicas (II)
Puerta OR
E1 E2 S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Puerta NOR
S
E1 E2 S
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
Es equivalente a la suma del
álgebra de Boole
E1
E2
S
E1
E2

20. Puertas básicas (III)
Puerta NOT
E1 S
0 1
1 0
S
Es equivalente a la negación del
álgebra de Boole
E1 S
E1
E2
E1
E2
S
E1
E2
S
=
E1
E2
S
=
AND + NOT = NAND
OR + NOT = NOR

24. Forma Canónica de una función
Consiste en expresar como suma de productos
(de las entradas) una función (de salida)
Puerta
lógica
S
E1
E2
E 3
E1 E2 E3
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
S
1
1
0
1
0
1
0
0
S = Ē1Ē2Ē3 + Ē1Ē2E3 + Ē1E2E3 + E1Ē2E3

25. Método de obtención de la forma
Canónica
1º Se debe conocer la tabla de verdad de
dicha función
2º Se marcan aquellas filas que hacen que
el valor de la función sea “verdadero”
3º La forma canónica resulta de una suma
de productos de las filas marcadas,
donde las entradas se toman de forma
directa si su valor es (1) o de forma
negada si su valor es (0)
E1 E2 E3
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
S
1
1
0
1
0
1
0
0
S = Ē1Ē2Ē3 + Ē1Ē2E3 + Ē1E2E3 + E1Ē2E3

26. Tipos de problemas (I)
E1 E2 E3 E4
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
S
0
1
1
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
E1
E2
A
S
E3
E4
B
Determinar la tabla de
verdad de la salida “S”
A B
1 0
1 1
1 1
1 1
1 0
1 1
1 1
1 1
1 0
1 1
1 1
1 1
0 0
0 1
0 1
0 1
Como hay 4 entradas,
habrá 24 combinaciones
Se recomienda utilizar
variables intermedias
para facilitar el cálculo

27. Tipos de problemas (II)
E1 E2 E3 E4
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
S
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
E1
S
Dada la tabla de verdad de un función “S”,
dibujar las puertas lógicas que la forman
Determinar la forma
canónica de la función
S= Ē1Ē2Ē3Ē4 + E1Ē2E3Ē4 + E1E2E3Ē4
E2
E3
E4

28. Tipos de problemas (III)
A
S
Dada la función transferencia “S”, dibujar las
puertas lógicas que la forman
S= (A + B) . (A . B . C)
B
C
(A + B)
(A . B . C)

29. Tipos de problemas (IV)
(Selectividad)
Dada las puertas lógicas obtener la
transferencia función de transferencia “S”
c
d
a
b
X3
X2
S
X1
X1=(a.b)
X2= (c.d)
X3= [(a.b) + c]
S= [(a.b) +c] + (c.d)

30. Tipos de problemas (V): Diseño de circuitos
E1 E2
0 0
0 1
1 0
1 1
S
0
1
1
0
E1
S
Atracción de Feria: Silla colgante para dos personas.
Diseñar un circuito electrónico que avise cuando se monte una solo persona
porque la silla se desequilibraría. Por tanto, la silla solo podrá estar ocupada por
2 personas o ir vacía.
S= Ē1E2 + E1Ē2
E2
Forma de resolverlo
1º Definir la/s Salida/s y Entradas del circuito
2º Realizar la Tabla de Verdad de la Salida
3º Determinar la forma canónica de la función
4º Dibujar las puertas lógicas
S= “1” enciende una bombilla, hay aviso
E1= “1” si hay una persona en el asiento1
E2= “1” si hay una persona en el asiento2

31. Tipos de problemas (V): Diseño de circuitos
S2
1
0
1
x
0
0
0
x
S1
0
0
0
X
1
1
0
x
E1 E2 E3
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Puerta automática
Diseñar un circuito electrónico que abra una puerta automática corredera
cuando detecte que existe una persona próxima a ella. En caso contrario se
cerrará.
S1= “1” motor gira hacia la derecha y abre la puerta
S2= “1” motor gira hacia la izquierda y cierra la puerta
E1= “1” si hay una persona cerca de la puerta
E2= “1” puerta totalmente abierta
E3= “1” puerta totalmente cerrada
Nadie cerca. Puerta en punto intermedio. La puerta se debe cerrar
Nadie cerca . Puerta cerrada. Motor parado
Nadie cerca . Puerta abierta. La puerta se debe cerrar
Estado imposible
Alguien cerca. Puerta en punto intermedio. La puerta se debe abrir
Alguien cerca. Puerta cerrada. La puerta se debe abrir
Alguien cerca. Puerta abierta. Motor parado
Estado imposible

32. THE
END