INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA
DIGITAL
Ingeniería Electrónica Carlos Alberto Goyeneche AlfonsoIngeniería Electrónica Carlos Alberto Goyeneche Alfonso
TEMARIO DE LA SESIÓN
1. ¿ Qué es la electrónica digital ?2. Aplicaciones de los sistemas digitales3. Esquema de conversión A/D4. Referencias históricas y proyecciones5. Representación de una cantidad digital.6. Integrados Digitales7. Tipos de Lógica Digital 8. Actividades Post-Clase
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PRINCIPALES RAMAS DE LA ELECTRÓNICA
De acuerdo con el tipo de señal:
• Electrónica Análoga
• Electrónica Digital
• Electrónica de Potencia
De acuerdo con su aplicación:
• Electrónica de automatización y control
• Electrónica automotriz
• Electrónica de comunicaciones
• Otras
¿ QUÉ ES LA ELECTRÓNICA DIGITAL?
• La electrónica digital es aquella cuyo funcionamiento puede describirse a través de una señal discreta, que únicamente cuenta con dos valores posibles cero lógico y uno lógico.
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Tipos de señal
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Sistema con elementos Análogos
Ejemplo de sistema analógico
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Sistema analógico - digital
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Diferencias
Características de cada sistemaLos datos analógicos:
– El mundo es esencialmente análogo.– Nuestros sentidos son sensores analógicos. (Voz: 0 - 4kHz; audio:
0 - 20kHz; luz: 400nm - 700nm ; calor)– Los generadores entregan la energía eléctrica en forma analógica.
Los datos digitales:– Se pueden procesar y transmitir de forma más eficiente y fiable.– Se pueden almacenar de manera más compacta y reproducirse
con mayor claridad y precisión.– Son más inmunes al ruido que los sistemas analógicos.
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Diferencias
Características de cada sistema
Los datos digitales:
– Las técnicas de procesamiento digital ofrecen más flexibilidad que las analógicas.
– Los circuitos digitales ofrecen mayor velocidad de procesamiento.– Se pueden integrar algoritmos de detección y corrección de
errores.– Los sistemas digitales son más fácilmente integrables en chip.– Son más fáciles de diseñar.
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Niveles de evolución
APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DIGITALES
Se utilizan:
• En casi todos los ámbitos donde hay equipos electrónicos
• No sólo son ordenadores
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CONVERSIÓN ANÁLOGA - DIGITAL
REFERENCIAS HISTÓRICAS
Jack Kilby en la empresa Texas Instruments construyó el primer circuito integrado en 1958.
A partir de dicho año se han ido incrementando las escalas de integración, sus velocidades de trabajo, sus tamaños y su potencia de disipación.
1980 Evolucionan las tecnologías de construcción de integrados.
Década de los 90’s se comienza a hablar de microelectrónica.
Siglo XXI se avanza en la nanoelectrónica.
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PROYECCIONES
Evolución Tec. Fabricación y N° de pines
Evolución densidad de transistores y tamaños
PROYECCIONES
Evolución Frec. de trabajo y consumos del chip
PROYECCIONES
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REPRESENTACIÓN DE UNA CANTIDAD DIGITAL.
ON
ENCENDIDO
ABIERTO
VERDADERO
SI
“1”
OFF
APAGADO
CERRADO
FALSO
NO
“0”
REPRESENTACIÓN DE UNA CANTIDAD DIGITAL.
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En el laboratorio
En el laboratorio
SIGLA DEFINICIÓN CMOS TTL
VHmax Voltaje Máximo
para el nivel alto
+5V +3.3V
+5V
VHmin Voltaje Mínimo
para el nivel alto
+3.5V +2V
+2V
VLmax Voltaje Máximo
para el nivel bajo
+1.5V +0.8V
+0.8V
VLmin Voltaje Mínimo
para el nivel bajo
0V 0V
0V
Forma de onda digital real
Formas de ondas digitales
SIGLA DEFINICIÓN
Amplitud Amplitud o tensión máxima
tr Tiempo de Subida (time of raise)
Flanco de subida
tf Tiempo de Bajada (time of fall)
Flanco de bajada
tw Ancho del pulso (wide of pulse)
Encapsulados para dispositivos digitales
Encapsulados para dispositivos digitales
ENCAPSULADO CLASES
De Inserción •DIP (Dual in-line package)•PGA (Pin grid array)
De Montaje superficial
(SMT Surface -Mount Technology)
•SOIC (Small-outline IC)•PLCC (Plastic leaded chip carrier)•LCCC (leadless ceramic chip
carrier)•FP (flat-pack)
Encapsulados para dispositivos
Encapsulados para dispositivos digitales
Numeración de los pines
Clasificación de los CI de acuerdo con su complejidad
Tecnologías de fabricación de C.I.
Tecnologías de fabricación de C.I.
LÓGICAS EN ELECTRÓNICA DIGITAL
1. Lógica Combinacional:Rama de la electrónica digital que se dedica al
estudio de circuitos cuya salida depende de los
estados actuales de sus entradas. Se caracteriza
por no tener memoria y es usada para diseñar
circuitos que tengan la “capacidad” de tomar
decisiones.
LÓGICAS EN ELECTRÓNICA DIGITAL
2. Lógica Secuencial:Rama de la electrónica digital que se dedica alestudio de circuitos cuya salida en el estadosiguiente depende de los estados actuales de susentradas y de sus salidas (Realimentación). Se caracteriza porque estos circuitos poseenmemoria.
FIN.
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