La electrnica es una parte de la fsica que se encarga del estudio de los sistemas elctricos enfocados desde el punto de vista del comportamiento individual del electrn (la mnima partcula elctrica).

Su relacin con la electricidad es muy estrecha, entonces algunas veces es complicado separar una de la otra.

ELECTRONICA ANALGICA

La electrnica digital considera valores discretos de tensin, corriente o cualquier otra medida; estos son valores concretos determinados, mientras que la electrnica analgica, considera y trabaja con valores continuos de estas variables; pudiendo tomar, en teora, valores infinitos.

Ejemplo:

Disponemos de una medida real concreta; por ejemplo, la longitud total de un coche.

En un sistema digital la medida del coche podra ser de 4 metros o de 4 metros y 51 cm. Podremos darle cualquier presicin pero siempre sern nmeros enteras.

En un sistema analgico la medida seria real; es decir 4,51528397... tericamente hasta que llegasemos a la mnima cantidad de materia existente (siempre que el instrumento de medida sea lo suficientemente exacto).

Seal Analgica

En la naturaleza, el conjunto de seales que percibimos son analgicas, as la luz, el

sonido, la energa etc. son seales que tienen una variacin continua. Incluso la

descomposicin de la luz en el arco iris vemos como se realiza de una forma suave y continua.

Una seal analgica es un voltaje o corriente que vara suave y continuamente. Una onda

senoidal es una seal analgica de una sola frecuencia. Los voltajes de la voz y del video son

seales analgicas que varan de acuerdo con el sonido o variaciones de la luz que

corresponden a la informacin que se est transmitiendo.

ELECTRONICA DIGITAL

La electrnica digital es una parte de la electrnica que se encarga del estudio de sistemas electrnicos en los cuales la informacin est codificada en dos nicos estados.

A dichos estados se les puede llamar "verdadero" o "falso", o ms comnmente 1 y 0. Electrnicamente se les asigna a cada uno un voltaje o rango de voltaje determinado, a los que se les denomina niveles lgicos, tpicos en toda seal digital.

Se diferencia de la electrnica analgica en que, para la electrnica digital un valor de voltaje codifica uno de estos dos estados, mientras que para la electrnica analgica hay una infinidad de estados de informacin que codificar segn el valor del voltaje.

Esta particularidad permite que usando lgebra de Boole y un sistema de numeracin binario se puedan realizar complejas operaciones lgicas o aritmticas sobre las seales de entrada, muy costosas de hacer empleando mtodos analgicos.

La electrnica digital ha alcanzado una gran importancia debido a que es utilizada para realizar autmatas y por ser la piedra angular de los sistemas microprogramados como son los ordenadores o computadoras.

Seal Digital

Las seales digitales, en contraste con las seales analgicas, no varan en forma continua,

sino que cambian en pasos o en incrementos discretos. La mayora de las seales digitales

utilizan cdigos binarios o de dos estados.

En la tcnica digital solamente existen dos posibles valores de la seal:

Valor lgicoSi / "1"No / "0"

Smbolo10

RealizacinInt cerradoint abierto

Hay corrienteNo hay corriente

Nivel de tensin

alta (High)Nivel de tensin

baja (Low)

Ejemplo de Sistema analgico

Ejemplo de Sistemas que utilizan mtodos digitales y analgicos

Ventajas de los Circuitos DigitalesLa revolucin electrnica ha estado vigente bastante tiempo; la revolucin del "estado slido" comenz con dispositivos analgicos y aplicaciones como los transistores y los radios transistorizados. Cabe preguntarse por qu ha surgido ahora una revolucin digital?

De hecho, existen muchas razones para dar preferencia a los circuitos digitales sobre los circuitos analgicos:

Reproducibilidad de resultados. Las salidas de un circuito analgico varan con la temperatura, el voltaje de la fuente de alimentacin, la antigedad de los componentes y otros factores.

Facilidad de diseo. El diseo digital, a menudo denominado "diseo lgico", es lgico. No se necesitan habilidades matemticas especiales, y el comportamiento de los pequeos circuitos lgicos puede visualizarse mentalmente sin tener alguna idea especial acerca del funcionamiento de capacitores, transistores u otros dispositivos que requieren del clculo para modelarse.

Flexibilidad y funcionalidad. Una vez que un problema se ha reducido a su forma digital, podr resolverse utilizando un conjunto de pasos lgicos en el espacio y el tiempo.

Por ejemplo, se puede disear un circuito digital que mezcle o codifique su voz grabada de manera que sea absolutamente indescifrable para cualquiera que no tenga su "clave" (contrasea), pero sta podr ser escuchada virtualmente sin distorsin por cualquier persona que posea la clave. Intente hacer lo mismo con un circuito analgico.

Programabilidad. Una gran parte del diseo digital se lleva a cabo en la actualidad al escribir programas, tambin, en los lenguajes de descripcin de lenguaje de descripcin de Hardware (HDLs, por sus siglas en ingls),

Velocidad. Los dispositivos digitales de la actualidad son muy veloces. Los transistores individuales en los circuitos integrados ms rpidos pueden conmutarse en menos de 10 picosegundos, un dispositivo completo y complejo construido a partir de estos transistores puede examinar sus entradas y producir una salida en menos de 2 nanosegundos. Esto significa que un dispositivo de esta naturaleza puede producir 500 millones o ms resultados por segundo.

Economa. Los circuitos digitales pueden proporcionar mucha funcionalidad en un espacio pequeo. Los circuitos que se emplean de manera repetitiva pueden "integrarse" en un solo "chip" y fabricarse en masa a un costo muy bajo, haciendo posible la fabricacin de productos desechables como son las calculadoras, relojes digitales y tarjetas musicales de felicitacin.

(Usted podra preguntarse, "acaso tales cosas son algo bueno?" No importa!)

Avance tecnolgico constante. Cuando se disea un sistema digital, casi siempre se sabe que habr una tecnologa ms rpida, ms econmica o en todo caso, una tecnologa superior para el mismo caso poco tiempo.1 . 2 . - SISTEMAS DE NUMERACIN

Un sistema de numeracin es un conjunto de smbolos y reglas que se utilizan para representar y operar con cantidades.

SIMBOLOS: Permiten representar (datos, informacin)

REGLAS: Permiten operar (tratar la informacin)

Una REGLA fundamental en los sistemas de numeracin actuales es que son sistemas POSICIONALES, en los que el valor que representa cada smbolo o cifra, depende de su valor absoluto y de la posicin relativa que ocupa la cifra con respecto al resto.

Los sistemas, binarios y decimal, estn basados en los mismos prncipios, representan los nmeros por medio de una cadena de smbolos con:

1.- VALOR ABSOLUTO: Los cuales indican una determinada cantidad segn el propio smbolo.

2.- VALOR RELATIVO: La posicin que ocupa en la cadena.

3.- LA BASE: En los sistemas de numeracin existe un elemento caracterstico que define el sistema y se denomina BASE (b), siendo sta el nmero de smbolos que se utilizan para la representacin.

Por ejemplo: Un sistema de base diez utiliza 10 smbolos (1,2,3,4,5,6,7,8,9,0), un sistema de base dos utiliza 2 smbolos (0 y 1).

INTRODUCCIN

Los nmeros se pueden representar en distintos sistemas de numeracin que se diferencian entre si por su base.

As el sistema de numeracin decimal es de base 10, el binario de base 2, el octal de base 8 y el hexadecimal de base 16.

El diseo de todo sistema digital responde a operaciones con nmeros discretos y por ello necesita utilizar los sistemas de numeracin y sus cdigos. En los sistemas digitales se emplea el sistema binario debido a su sencillez.

Cualquier nmero de cualquier base se puede representar mediante la siguiente ecuacin polinmica:

N = a1 bn + a2 bn-1 + a3 bn-2 + ... + a0 b0 +a-1 b-1 + ...

Siendo b la base del sistema de numeracin. Se cumplir que b>1; ai es un nmero perteneciente al sistema que cumple la siguiente condicin: 0 ai 1, 25-1=24 y seguimos dividiendo por 2

12|0

6|0

3|1

1|1 --> 100 => 1100100

Y tambin tenemos otro mtodo el mtodo de distribucin en el que distribuimos el nmero decimal y podemos tener el resultado en binario, trabaja de la siguiente manera tenemos el nmero 151 lo que tenemos que hacer es distribuir este nmero buscando el nmero ms prximo; en este caso es 128 as que en la casilla donde hay capacidad de contener el nmero que tenemos lo vamos marcando. y en las casillas que no empleamos las marcaremos con un 0.

Ejemplo:

1|1

2|1

4|1

8|0

16|1

32|0

64|0

128|1

256|0

y sucesivos

Binario a Octal

Para convertir un nmero binario a octal: Se agrupa el nmero binario en grupos de 3 y se convierte a cada grupo en su octal equivalente mediante los mtodos vistos para pasar de binario a decimal (recuerde que cada grupo de 3 puede expresar los nmeros del 0 al 7), ejemplo:

B(10 101 001) tenemos 3 grupos (010) (101) (001)

se complet el primer grupo agregando un cero, ahora mediante los mtodos vistos lo convertimos y lo volvemos a agrupar

010 = 2,

101 = 5,

001 = 1, entonces el nmero en octal es Oc(251)

Ejemplo: 11011111,111112

Resultado: 237,76 8Observa como ha sido necesario aadir un cero en la ltima agrupacin de la parte entera y otro en la parte fraccionaria para completar los grupos de 3 dgitos.

AgrupacinEquivalente octal

0102

0113

1117

,,

1117

1106

Octal a Binario

Cada dgito Octal se lo convierte en su binario equivalente de 3 bits y se agrupa, ejemplo:

Oc(247) --> el 2 en binario es 10,

pero en binario de 3 bits es Oc(2) = B(010),

el Oc(4) = B(100)

el Oc(7) = B (111),

luego el nmero en binario ser: B(010 100 111) = O(247)

Ejemplo: 55,358

Resultado: 101 101, 011 1012

Carcter octalN binario

0000

1001

2010

3011

4100

5101

6110

7111

Binario a hexadecimal

Para pasar de binario a Hexadecimal se realiza el mismo proceso de pasar de Binario a Octal pero se agrupa en grupos de 4 bits y nada mas, las categorias del hexa es de (1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1a,1b,1c,1d,1f)

Ejemplo: 1011111,1100012

Agrupando obtenemos el siguiente resultado:0101 1111, 1100 01002

Sustituyendo segn la tabla logramos la conversin esperada:

5F, C416

Sistema binarioSistema Hexadecimal

00000

00011

00102

00113

01004

01015

01106

01117

10008

10019

1010A

1011B

1100C

1101D

1110E

1111F

Hexadecimal a Binario

Idntico que para pasar de Octal a Binario, solo que se remplaza por el equivalente de 4 bits.

69DE16= 0110 1001 1101 11102

Tabla de conversin entre decimal, binario, hexadecimal y octal

DecimalBinarioHexadecimalOctal

0000000

1000111

2001022

3001133

4010044

5010155

6011066

7011177

81000810

91001911

101010A12

111011B13

121100C14

131101D15

141110E16

151111F17

EJERCICIOS PROPUESTOS

1. Para pasar de binario a decimal

a) 110012 Solucin: 2510b) 10110110112 Solucin: 73110

2. Para pasar de decimal a binario

a) 86910 Solucin: 11011001012b) 842610 Solucin: 100000111010102

3. Para pasar de binario a octal

a) 1110101012 Solucin: 7258b) 11011, 012 Solucin: 33,28

4. Para pasar de octal a binario

a) 20668 Solucin: 0100001101102b) 142768 Solucin: 0011000101111102

5. Para pasar de binario a hexadecimal

a) 1100010002 Solucin: 18816b) 100010,1102 Solucin: 22,C

6. Para pasar de hexadecimal a binario

a) 86BF16 Solucin: 10000110101111112b) 2D5E16 Solucin: 00101101010111102

7. Para pasar de octal a decimal

a) 1068 Solucin: 7010b) 7428 Solucin: 48210

8. Para pasar de decimal a octal:

a) 23610 Solucin: 3548b) 5274610 Solucin: 1470128