Fundamentos de Electrónica Digital: Conceptos, Ventajas y Sistemas de Numeración

Electrónica Digital vs. Electrónica Analógica

La electrónica se divide principalmente en dos ramas fundamentales según el tratamiento de la señal:

• Electrónica Digital: Opera con números; la información está contenida en los valores numéricos y no en la forma de la señal eléctrica. Una señal eléctrica siempre se puede convertir a números y, una vez procesada, recuperarse posteriormente.
• Electrónica Analógica: Se fundamenta en el tratamiento y manejo de señales eléctricas de tipo analógico. Los fenómenos físicos que ocurren en nuestro entorno suelen variar de forma continua.

Ventajas de la Electrónica Digital frente a la Analógica

Electrónica Digital

• Reproducibilidad: Siempre reproducen exactamente los mismos resultados.
• Diseño: El diseño de circuitos lógicos es sencillo.
• Versatilidad: Se pueden programar para que un mismo circuito realice varias funciones.
• Integración: Mayor facilidad de integración para circuitos repetitivos.
• Fiabilidad: Menor posibilidad de interferencia en las señales digitales.

Electrónica Analógica

• Inestabilidad: La salida puede variar con la temperatura, la tensión de alimentación o el estado de los componentes.
• Complejidad: Para diseñar circuitos hay que realizar operaciones complejas y conocer profundamente sus componentes.
• Rigidez: Los circuitos solo realizan la función para la que han sido diseñados.
• Coste: Costes más elevados de los circuitos.
• Interferencias: Susceptible de sufrir interferencias de otros sistemas.
• Degradación: La información almacenada se deteriora, sobre todo si se realizan copias.

Niveles Lógicos de la Señal Digital

• Lógica Positiva: El (1) equivale a una tensión de nivel alto y el (0) a una tensión de nivel bajo.
• Lógica Negativa: El (1) equivale a una tensión de nivel bajo y el (0) a una tensión de nivel alto.

Puertas Lógicas

Se consiguen gracias a los circuitos integrados y constan de diferentes entradas y una salida. A las entradas se les aplica uno de los niveles lógicos (1) o (0) y, en función del tipo de puerta utilizada, obtendremos a la salida uno de dichos niveles.

Tipos de puertas:

• Puertas OR
• Puertas AND
• Puerta inversora NOT
• Puerta NOR
• Puerta NAND
• Puerta XOR
• Puerta XNOR

Sistemas de Numeración y Conversiones

• Pasar de decimal a binario: Dividir por 2 sucesivamente hasta que el cociente sea 1 o 0.
• Pasar de binario a decimal: Multiplicar cada número por la base elevada a su posición (contando de derecha a izquierda).
• Pasar a hexadecimal: Agrupar en bloques de 4 bits y consultar la tabla de equivalencias.
• BCD: Convertir a decimal y luego consultar la tabla BCD.
• Pasar a decimal (general): Multiplicar cada número por la base elevada a su posición (contando de derecha a izquierda).