El Mundo de la Electrónica Digital

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El Mundo de la Electrónica Digital

La electrónica digital, es un campo de la electrónica que involucra el estudio de señales digitales con el fin de procesar y controlar diversos sistemas y subsistemas, en contraposición a la electrónica analógica y las señales analógicas.

¿Qué es la electrónica digital?

Podemos decir que existen dos tipos diferentes de señales, una es analógica o continua y otra es digital o también discreta. Por lo tanto, el área de ciencia o investigación en ingeniería se conoce como electrónica analógica o digital. Por eso, ahora en el campo de la electrónica digital, es importante comprender su amplia gama de usos.

Este es el caso de la electrónica industrial a determinadas áreas de la comunicación, de los microsistemas integrados a los equipos militares. Entonces, quizás el beneficio más revolucionario de la electrónica es su reducción de tamaño y la mejora de la tecnología.

La electrónica digital, se trata de sistemas electrónicos que utilizan una señal digital en lugar de la analógica. Esta es la representación más común del álgebra booleana y es la base de todos los circuitos digitales para computadoras y todos los productos de consumo como teléfonos celulares.

La unidad más importante y común de la electrónica digital, es la puerta lógica. Se unen varias puertas lógicas, hasta decenas de miles, para que se puedan crear sistemas más complejos de los que se conocen. El complejo sistema digital de este tipo de electrónica se denomina comúnmente circuito digital.

Edificio u Obra

Por supuesto, se puede construir un circuito digital a partir de pequeños circuitos eléctricos llamados puertas lógicas que se pueden usar para crear lógica combinada. Todas las puertas lógicas están diseñadas para que puedan realizar una función lógica booleana cuando actúa sobre algunas señales.

Una puerta lógica generalmente se crea mediante uno o más interruptores controlados eléctricamente que son transistores, pero las válvulas termoiónicas se han utilizado en el pasado. La salida de una puerta lógica puede, a su vez, controlar o alimentar varias puertas lógicas.

Otra forma de ver un circuito digital es diseñarlo a partir de tablas de consulta, algunas de las cuales se venden como dispositivos lógicos programables, aunque existen otros tipos de PLD. Las tablas de búsqueda pueden usar las mismas funciones que las máquinas basadas en puertas lógicas, pero pueden programarse fácilmente sin cambiar el cableado.

Esto significa que un diseñador normalmente puede corregir errores de diseño sin tener que cambiar la distribución del cable. Para productos con pequeñas cantidades, los módulos lógicos programables pueden ser la solución más extendida. Por lo tanto, a menudo son diseñados por ingenieros que utilizan software de automatización de diseño electrónico.

Diseño o Boceto

Por otro lado, tenemos ingenieros que emplean muchos métodos para reducir la redundancia lógica con el fin de minimizar la complejidad de los circuitos. Por lo tanto, la reducción de la complejidad de este componente y los posibles errores conduce a menudo a una reducción de los costes. La redundancia lógica se puede eliminar utilizando varias técnicas bien conocidas, como diagramas de decisión binarios, mapas de Karnaugh, álgebra booleana y el método heurístico computacional.

Los sistemas integrados con microcontroladores y controladores lógicos programables se utilizan normalmente para implementar lógica digital en sistemas complejos que requieren un rendimiento óptimo. Por lo tanto, estos sistemas suelen ser programados por ingenieros de software o electricistas que utilizan lenguaje de escalera.

Representación o Imagen

Estas representaciones son fundamentales para el diseño de circuitos digitales de un ingeniero. Al elegir representaciones, los ingenieros consideran los tipos de sistemas digitales. La forma más común de representar circuitos es usar un conjunto equivalente de puertas lógicas.

Cada símbolo lógico está representado por una forma diferente. El conjunto actual de formas se introdujo en 1984 de acuerdo con el estándar IEEE / ANSI 91-1984 y actualmente es uno de los más utilizados por los fabricantes de circuitos integrados. Otra posibilidad para construir un sistema de interruptor electrónico equivalente. Qué se puede presentar como una tabla de verdad.

Una gran parte de los sistemas digitales se pueden dividir en sistemas combinatorios y secuenciales. Dentro de un sistema combinatorio, siempre se presenta la misma salida cuando se dan las mismas entradas. Un sistema secuencial es un sistema combinatorio con múltiples salidas que se devuelven como entradas. Esto hace que las máquinas digitales realicen una serie de operaciones.

Ventajas de la electrónica digital

  • Primero, tenemos que los circuitos electrónicos digitales son relativamente fáciles de diseñar.
  • Tienen la máxima precisión y capacidad de programación.
  • Las señales transmitidas no se degradan en distancias largas.
  • Además, estas señales digitales se pueden almacenar fácilmente.

La electrónica digital es comparativamente inmune a los errores y al ruido. Sin embargo, en ciertos casos de diseños de alta velocidad, cualquier ruido mínimo puede resultar en un error en la señal. Se pueden fabricar más circuitos digitales en chips integrados; Esto nos ayudará a reducir el tamaño de los sistemas complejos.

El voltaje en cualquier punto del circuito digital puede ser menor o mayor; por lo que hay menos probabilidad de confusión. Los circuitos digitales son más fiables porque su salida no varía en el tiempo, mientras que los circuitos analógicos pueden cambiar la salida con el entorno. Es más seguro y la tasa de transferencia es mucho mayor con un ancho de banda mayor.

Importancia de la electrónica digital

En el campo de la informática y la ingeniería existen varios campos de la ingeniería eléctrica. Esto requiere la necesidad de poder crear un marco digital. Los ingenieros informáticos tienen un amplio conocimiento de la electricidad, el diseño de software y la integración de hardware y software en lugar de un solo campo de la electricidad.

El alcance de esto es bastante amplio, ya que incluye microcontroladores, computadoras personales, microprocesadores y supercomputadoras. En el campo de la electrónica digital, utiliza VLSI (Very Large Scale Integration), que ha reducido el tamaño y el área total de las placas de circuito impreso. Esto mejora la precisión y el rendimiento del sistema.

Y para fines de comunicación, los sistemas digitales tienen la ventaja decisiva en términos de cifrado de datos. La transmisión de datos permanece segura y protegida. Estos son los factores dominantes que reflejan la importancia del flujo de la electrónica digital incluso en grandes proyectos futuros.

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Jueves, 30 Junio 2022