Fundamentos de Circuitos Integrados, Multiplexación y Medios de Transmisión

Introducción a los Circuitos Integrados

Un chip es un dispositivo que contiene una gran cantidad de componentes electrónicos, principalmente diodos y transistores, concentrados en una superficie de tamaño reducido, del orden de un centímetro cuadrado como mínimo.

Tipos de Circuitos Integrados

• Lineales: Como los amplificadores operacionales.
• Digitales: Incluyen puertas lógicas, memorias y microprocesadores.
• Híbridos: Tales como los convertidores analógico-digital y digital-analógico.

Componentes de los Circuitos Integrados Digitales

• Microprocesador: Se encarga de realizar todas las operaciones de control y procesamiento de datos de un ordenador.
• Chipset: Conjunto de circuitos integrados que trabajan en conjunto y desempeñan funciones de apoyo al microprocesador.
• Memorias digitales: Pueden clasificarse en permanentes o volátiles.

Técnicas de Multiplexación

La multiplexación permite la transmisión combinada de varias señales a través de un único medio. Existen diversos métodos:

• Por división de tiempo (TDM): Consiste en asignar a cada canal el ancho de banda total durante una determinada fracción de tiempo. Las señales utilizan el canal por turnos.
• Por división de frecuencia (FDM): Consiste en transmitir varios canales de banda estrecha por un solo canal de banda ancha utilizando distintas frecuencias.
• Por división en código (CDM): Cada señal se marca con un código que permite reconocerla, de modo que es posible separar señales que viajan por el mismo canal.

Tipos de Cables y Medios de Transmisión

Par Trenzado

Consiste en dos cables enrollados. Para cada enlace de comunicación se necesita un par. Es el medio guiado más simple y barato. Sus principales inconvenientes son la corta distancia de alcance y la baja velocidad de transmisión. Se emplea habitualmente para telefonía y permite tanto señales digitales como analógicas.

Cable Coaxial

Es un cable de cobre rodeado por una capa de material aislante. Esta capa está protegida por una malla metálica que bloquea las interferencias, y todo el conjunto está envuelto por otra capa aislante. Es más caro que el par trenzado, pero ofrece mayor velocidad, menos interferencias y mayor recorrido. Sus principales inconvenientes son la atenuación de la señal y el ruido.

Fibra Óptica

Consiste en un filamento de vidrio, llamado núcleo, rodeado por un revestimiento con propiedades ópticas distintas. Los cables de fibra óptica se componen de varias fibras envueltas por una capa de plástico. La fibra óptica tiene menor tamaño y peso que los cables de cobre y permite un mayor ancho de banda. Estos cables son inmunes al ruido y a las interferencias electromagnéticas. Se emplea en redes de comunicación transcontinentales y transoceánicas, ya que la señal puede recorrer largas distancias sin necesidad de un repetidor.

Lógica Digital: Puertas Lógicas

Puerta AND

La puerta AND realiza la función de producto lógico.

Puerta OR

La puerta OR realiza la función de suma lógica.