Conceptos Clave de Electrónica Digital y Circuitos Eléctricos
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Fundamentos de Electrónica Digital y Circuitos Eléctricos
Simplificación de Funciones Booleanas
Dada la siguiente función booleana: F(A,B,C) = 
. 
+ A.C + A. 
Por lo tanto, la opción que coincide con la función booleana dada es: A + not B
Leyes Fundamentales de Circuitos Eléctricos
En cualquier circuito eléctrico, la ley correcta que describe la relación de tensiones es:
La suma de las caídas de tensión es igual a la tensión aplicada. (Ley de Kirchhoff de Voltaje)
Resistencias en Serie y Paralelo
Conexión de Resistencias en Serie
Cuando se conectan tres resistencias R1, R2 y R3 en serie, la resistencia equivalente de las tres tiene un valor:
Mayor a cualquiera de las tres resistencias individuales.
Conexión de Resistencias en Paralelo
Cuando se conectan tres resistencias R1, R2 y R3 en paralelo, la resistencia equivalente de las tres tiene un valor:
Menor a la menor de las tres resistencias individuales.
Operaciones con Números Binarios
Suma de Números Binarios de 6 Bits
Si se suman los siguientes números binarios de 6 bits: 010101 y 110101, o 011110 y 100001, el resultado es:
Incorrecto sin signo y correcto con signo.
Explicación detallada para 011110 y 100001:
En la convención con signo (complemento a dos, comúnmente), cuando se suman números binarios, el bit más significativo (el de más a la izquierda) se interpreta como el bit de signo. Al sumar dos números positivos, el resultado no debería ser negativo.
Al sumar los números binarios 011110 (decimal 30) y 100001 (decimal 33), obtenemos 1000001. Dado que estamos usando 6 bits, se produce un desbordamiento. Si el bit más significativo se descarta (lo que ocurre en algunos sistemas al truncar), el resultado final sería 000001, que es 1 en decimal. Sin embargo, la suma de 30 y 33 es 63. Esto indica un desbordamiento en la representación de 6 bits con signo si ambos fueran positivos, o una interpretación compleja si uno es negativo.
En la convención sin signo, los números binarios representan valores no negativos. Con un número de 6 bits, el rango permitido es de 0 a 63 (ya que 111111 en binario es 63 en decimal).
Al sumar 011110 (30) y 100001 (33) en binario, obtenemos 1000001 (7 bits), que es 65 en decimal. Este valor excede el rango permitido de 6 bits (0 a 63), por lo tanto, el resultado es incorrecto en la convención sin signo debido a un desbordamiento.
Nota: La afirmación inicial "correcto con signo" puede depender de la interpretación específica del desbordamiento o del tipo de números binarios (positivos/negativos) que se estén sumando. Para los ejemplos dados, la interpretación puede variar.
Suma en Complemento a Uno
Consideremos la suma de los siguientes números binarios en complemento a uno:
01000
+ 11000
-------
100000
En la suma de complemento a uno, si hay un acarreo final (el bit más a la izquierda que excede el número de bits originales), este acarreo se suma al resultado. Asumiendo números de 5 bits:
- 01000 (decimal +8)
- 11000 (decimal -7 en complemento a uno, ya que 00111 es +7)
La suma binaria es 100000. El '1' más a la izquierda es un acarreo. Se suma al resto del resultado (00000):
00000
+ 1
-------
00001
Por lo tanto, el resultado de la suma en complemento a uno es 00001 (decimal +1).
Cálculo de Resistencia Equivalente (REPAB)
Considerando el siguiente circuito:
A ---- R1 ----+
|
+---- R2
|
+---- R3
|
B
La resistencia equivalente entre los puntos A y B (REPAB) se calcula de la siguiente manera:
Primero, las resistencias R2 y R3 están conectadas en paralelo. Su resistencia equivalente (R_paralelo) es:
1/R_paralelo = 1/R2 + 1/R3
Luego, R1 está en serie con R_paralelo. Por lo tanto, la resistencia total equivalente (REPAB) es:
REPAB = R1 + R_paralelo
Características de Señales
Señal Digital: Valores Importantes
- Nivel alto (1): Representa el estado lógico '1'.
- Nivel bajo (0): Representa el estado lógico '0'.
- Duración del pulso alto: Tiempo que la señal permanece en nivel alto.
- Duración del pulso bajo: Tiempo que la señal permanece en nivel bajo.
- Frecuencia de la señal: Si es periódica, el número de ciclos por segundo (Hz).
Señal Analógica: Valores Importantes
- Amplitud máxima: El valor más alto que alcanza la señal.
- Amplitud mínima: El valor más bajo que alcanza la señal.
- Amplitud pico a pico: La diferencia entre la amplitud máxima y la mínima.
- Frecuencia: Número de ciclos completos en un segundo.
- Periodo: Tiempo necesario para completar un ciclo.
- Amplitud promedio: El valor medio de la señal a lo largo del tiempo.
- Valor eficaz (RMS): Un valor que representa la "potencia" equivalente de la señal.
Características Temporales Generales de Señales
- El intervalo de tiempo entre dos puntos de interés (por ejemplo, entre dos picos).
- La duración total de la señal.
- Puntos de referencia específicos en el tiempo, como el inicio o el final de la señal.
- El período de la señal, si se trata de una señal periódica.
Lógica de un Sumador Completo (Full Adder)
Para la salida de suma (Suma), observamos que esta es 1 cuando hay un número impar de unos en las entradas A, B y C. Podemos representar esto mediante la siguiente expresión lógica:
- Suma = A ⊕ B ⊕ C (XOR de las tres entradas)
Para el acarreo de salida (Carry), se produce un acarreo cuando al menos dos de las entradas A, B y C son 1. Podemos representar esto mediante la siguiente expresión lógica:
- Carry = AB + BC + AC
Capacidad y Tipo de Memoria (DRAM)
Dado que se mencionan señales de escritura ("WRITE") y las direcciones están etiquetadas de manera consecutiva ("A0" a "A6"), junto con la señal "RAS" (Row Address Strobe) utilizada para seleccionar filas, esto indica que se trata de una memoria RAM dinámica (DRAM).
Cálculo de la Capacidad de Memoria
La capacidad de la memoria se calcula en función del número de líneas de dirección. En este caso, hay 7 líneas de dirección etiquetadas de "A0" a "A6".
Suponiendo que cada línea de dirección puede seleccionar una ubicación de memoria, la capacidad total de la memoria sería de:
2^7 = 128 ubicaciones de memoria.
Como se asume que es una memoria de un solo bit (ya que no se mencionan líneas de datos separadas para entrada y salida), la capacidad total de la memoria en bits sería de 128 bits.
Por lo tanto, es una memoria RAM (DRAM) con una capacidad de 128 bits.
Distinción entre RAM y ROM
Si la memoria tiene señales de escritura ("WRITE") y "RAS" (Row Address Strobe), entonces no puede ser una memoria ROM (Memoria de Solo Lectura), ya que las ROMs no admiten operaciones de escritura.