CONCEPTOS BASICOS ¿Qué es corriente eléctrica? La corriente es una carga en movimiento, son los electrones que se mueven cubriendo los protones (+), pero por estándar se dice que se mueven las cargas positivas dirección de flechas. ¿Qué es diferencia de potencial (voltaje)? Trabajo requerido para mover una carga positiva de un punto a otro de diferentes potenciales dentro de un campo eléctrico.
CONCEPTOS BÁSICOS ¿Qué es resistencia (resistor)? Es todo lo que se opone al flujo de la corriente eléctrica. Es el elemento pasivo mas simple, fue introducido por Georg Simon Ohm , resultado de uno de los primeros esfuerzos por medir corriente y voltaje, naciendo lo que actualmente conocemos como ley de ohm Existen dos formas de disposición de las resistencias en un circuito eléctrico, serie paralelo.
CONCEPTOS BÁSICOS Circuito en serie (la resistencia equivalente es igual a la suma de las resistencias) Req =R1+ R2+R3= 330 + 1000 + 330 =1660
CONCEPTOS BÁSICOS Circuito en paralelo (la inversa de la resistencia equivalente es igual a la suma de sus inversos) 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 = 1/330+1/330+1/1000= 1165/165000 Req= 165000/1165 = 141.63
CONCEPTOS BÁSICOS ¿Qué es un potenciómetro? Resistencia variable ¿Qué es un condensador? Elemento pasivo capaz de almacenar y entregar cantidades finitas de energía, sobre un intervalo de tiempo de duración infinita, i = C dv / dt ¿ Que es una inductancia? Elemento pasivo capaz de almacenar y entregar cantidades finitas de energía, sobre un intervalo de tiempo de duración infinita. Y esta producido por un campo magnético variable en el tiempo. Esta definido por: V = L di/ dt
CONCEPTOS BÁSICOS ¿Qué es el transistor? Elemento semiconductor que funciona generalmente como una llave, deja o no pasar la corriente, también se lo utiliza como amplificador se conforman de la siguiente forma NPN; PNP ¿Qué es un circuito? Interconexión de dispositivos eléctricos simples en la cual hay por lo menos una trayectoria cerrada a través de la cual puede fluir corriente
BREVE HISTORIA Los conceptos de sistemas digitales encontraron su aplicación mas amplia en los años recientes; pero estos datan de tiempos atrás.
MAGNITUDES ANALOGICAS Y DIGITALES Existen dos grandes tipos de circuitos electrónicos: Analógicos: en la que la electrónica analógica utiliza magnitudes con valores continúas. Digital: en la que la electrónica digital utiliza magnitudes con valores discretos La mayoría de las cosas que se pueden medir cuantitativamente aparecen en la naturaleza de forma analógica Ej. La temperatura ambiente
MAGNITUDES ANALOGICAS Y DIGITALES formato que puede ser digitalizado, representando cada valor muestreado con un código digital. La temperatura ambiente que varia dentro de un rango continuo de valores. VENTAJAS
SISTEMA ELECTRONICO ANALOGICO SISTEMA ANALOGICO - DIGITAL
DIGITOS BINARIOS, NIVELES LOGICOS Y FORMAS DE ONDA
DIGITOS BINARIOS El sistema binario se representa por los dígitos 1 y 0, denominados bits, Dos niveles de tensión los representan 1 = ALTO (HAIG) 0 = BAJO (LOW) A los grupos de bits se les denomina códigos, se emplean para representar números, letras, símbolos, instrucciones y otros de acuerdo a la aplicación que lo requiera.
NIVELES LOGICOS Ideal: uno solo nivel para cada bit. El nivel alto para cierto tipo de circuito digital puede variar desde 2 V y 5 V, mientras que el nivel bajo lo puede hacer entre 0 V y 0,8 V Son los niveles de tensión que se usan para representar los bits.
FORMAS DE ONDA DIGITALES Las ondas digitales son una serie de impulsos que son pasos de transición de los niveles alto o bajo a los niveles bajo y alto respectivamente. Se tienen dos tipos de impulsos positivos y negativos Un impulso positivo es generado cuando el nivel de tensión bajo pasa al nivel de tensión alto y luego de un tiempo vuelve al nivel de tensión bajo Un impulso negativo es generado cuando el nivel de tensión alto pasa al nivel de tensión bajo y luego de un tiempo vuelve al nivel de tensión alto Impulsos digitales ideales
FORMAS DE ONDA DIGITALES Impulsos digitales no ideales tr = Tiempo que tarde en cambiar de bajo a alto (10% a 90% de la amplitud del impulso). tf = Tiempo que tarda el impulso en cambiar del nivel alto al bajo (90% al 10% de la amplitud del impulso). Los 10% de arriba y abajo del pulso no se toman en cuentan por que no son lineales. tw = anchura del pulso medida de duración del impulso. Es el intervalo de tiempo que transcurre desde el 50% en subida y el 50% del de bajada.
FORMAS DE ONDA DIGITALES Sobre impulso: son efecto del circuito digital o del instrumento de medida, son medidas de tensión que sobrepasan los niveles altos y bajos Rizado: Serie de oscilaciones producidos por las capacidades e inductancias del circuito
FORMAS DE ONDA DIGITALES Como dijimos las señales en los sistemas digitales se caracterizan por una serie de impulsos y se clasifican en periódicas y no periódicas. Esto se muestra en la grafica siguiente
FORMAS DE ONDA DIGITALES Periódicas son aquellas en las que se repite en intervalos de tiempos fijos, este intervalo se llama periodo T, la frecuencia es la velocidad a la que se repite la onda f = 1/T. El ciclo de trabajo es igual a la razón del ancho de pulso y el periodo en porcentaje. Las no periódicas son aquellas en las que no se repite en intervalos de tiempos fijos. C t = t w / T
Ejercicios de formas de onda: En la siguiente figura mostramos una parte de una señal periódica, sus medidas están expresadas en milisegundos. Determinar: Periodo b) frecuencia c) Ciclo de trabajo
SISTEMAS DIGITALES Son cualquier sistema de transmisión o procesamiento de información en la cual la información se representa por medio de cantidades físicas (señales) que se hallan tan restringidas que solo pueden asumir valores discretos.
INFORMACIÓN BINARIA La información binaria que manejan estos sistemas aparece en forma de señales que representan secuencias de bits. Cada bits dentro de una secuencia ocupa un intervalo de tiempo definido, denominado periodo de bits. estas para sincronizarse usan una señal de temporización llamada reloj reloj
Señal de reloj periódica
CRONOGRAMA O DIAGRAMAS DE TIEMPO
TRANSFERENCIA DE DATOS DATOS grupo de bits que transportan algún tipo de información representados por códigos digitales pasan de un circuito a otro dentro de un sistema o de sistema a sistema llevar a cabo una determinada función Existen dos formas de transmisión de datos: Transmisión series: Los datos son enviados bit a bit, a través de un solo conductor Transmisión en paralelo : Los bit del grupo son enviados al mismo tiempo todos por líneas separadas.
memoria microprocesador
LOGICA DIGITAL ¿Qué es lógica? Encadenamiento necesario o razonable de las cosas, hechos o ideas ¿Naturaleza lógica? Análisis de la “lógica digital” precisa de dos aspectos diferentes Proceso lógico Circuito electrónico
LOGICA DIGITAL El ser humano esta familiarizado por naturaleza con la lógica. (mat. Filo). Nuestra mente es una aproximación de lo que la lógica digital realiza electrónicamente
ELEMENTOS DE DECISIÓN Y MEMORIA La lógica digital puede encontrar en la mente humana un duplicado ¿que puede hacer la mente humana que nos ayude a entender la lógica digital?
NATURALEZA BINARIA DE LA LÓGICA DIGITAL Circuito analógico muchos voltajes diferentes Circuito digital solo existen 2 voltajes Reciben el nombre de “estado lógico 0” y “estado lógico 1” o falso y verdadero Por todo esto se dice que la lógica digital es binaria por naturaleza, y utiliza el sistema binario para codificación.
PRACTICA EN AULA # 1 Sistemas numéricos Digital Binario Hexadecimal Octal Sus conversiones Aritmética binaria Codigos BCD, Gray, etc.