Electronica Digital

1.1 REPRESENTACIONES NUMÉRICAS

En la ciencia, la tecnología, la administración y, de hecho muchos otros campos de la actividad humana, constantemente se manejan cantidades. Estas se miden, monitorean, registran, manipulan aritméticamente, observan o se utilizan en muchos sistemas físicos. Cuando se manejan diversas cantidades es importante que podamos representar sus valores con eficiencia y exactitud. Existen básicamente dos maneras de representar el valor numérico de las cantidades: la analógica y la digital.

Representaciones analógicas: En la representación analógica, una cantidad se representa con un voltaje, corriente o movimiento de un indicador o medidor que es proporcional al valor de esa cantidad. Un ejemplo de esto es el velocímetro de un automóvil, en el cual la deflexión de la aguja es proporcional a la velocidad a la que se desplaza el auto. La posición angular angular de la aguja representa el valor de la velocidad del automóvil y la aguja sigue cualquier cambio que ocurra conforme el vehículo acelera o frena. Otro ejemplo de una cantidad analógica es el micrófono de audio. En este dispositivo se genera un voltaje de salida en proporción con la amplitud de las ondas sonoras que chocan con el micrófono. Las variaciones en el voltaje de salida siguen las mismas variaciones del sonido de entrada.

Las cantidades analógicas antes citadas, tienen una característica importante: Pueden variar gradualmente sobre un intervalo continuo de valores.

Representaciones digitales: En la representación digital las cantidades no se representan por valores proporcionales, sino por símbolos denominados dígitos. Para dar un ejemplo, consideremos el reloj digital, el cual da la hora del día en forma de dígitos decimales que representan horas, minutos y segundos (y algunas veces a décimas de segundos). Como sabemos, la hora varía en forma continua, pero la lectura del reloj digital no cambia continuamente, mas bien lo hace por etapas de uno por segundo o uno por minuto. En otras palabras, esta representación digital de la hora del día varía en etapas discretas, comparada con la representación analógica que varía de modo continuo.

En resumen: analógico ≡ continuo

digital ≡ discreto (paso a paso)

Debido a la naturaleza discreta de las representaciones digitales, no existe ambigüedad cuando se lee el valor de una cantidad digital, mientras que el valor de una cantidad analógica con frecuencia está abierto a interpretación.

Ejemplos de cantidades analógicas:

 Multímetro regular

 Control de volumen de una radio

 Reloj de mecanismo

 Temperatura

Ejemplos de cantidades digitales:

 Interruptor

 Cartas de la baraja

 Granos de arena de la playa

 Cronómetro

1.2 SISTEMAS DIGITALES Y ANALÓGICOS

Un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñado para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital, es decir que solo pueden tomar valores discretos. Los sistemas digitales más conocidos son las computadoras y calculadoras digitales, equipo digital de audio y el sistema telefónico, el sistema digital más grande del mundo.

Un sistema analógico contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas representadas en forma analógica. En un sistema de este tipo, las cantidades varían sobre un intervalo continuo de valores. Por ejemplo en un receptor de radio la amplitud de la señal de salida para una bocina puede tener cualquier valor entre cero y su límite máximo, equipos de cinta magnética, etc.

Ventajas de las técnicas digitales

1 Son más fáciles de diseñar. Esto se debe a que no es importante conocer los valores exactos de voltaje y corriente, sino solamente el rango en que éstos se encuentran (alto o bajo).

2 Facilidad para almacenar la información. Esto se logra mediante circuitos especiales que pueden capturar información y retenerla el tiempo que sea necesario.

3 Mayor exactitud y precisión: Los sistemas digitales pueden manejar el número de dígitos que se necesite, simplemente añadiendo más circuitos de conmutación.

4 Programación de la operación: El diseño de los circuitos digitales es bien sencillo

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