Este documento introduce conceptos básicos de electrónica digital y sistemas binarios. Explica la diferencia entre sistemas analógicos y digitales, y cómo los sistemas digitales sólo reconocen dos estados, alto y bajo. También describe el sistema binario, los niveles lógicos, las formas de onda digitales y cómo los pulsos representan los estados binarios.

1. MATERIA:
SISTEMAS ELECTRÓNICOS
PARA INFORMÁTICA
VERANO 2017
INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE TEZIUTLÁN

2. INTRODUCCIÓN A LA
ELECTRÓNICA DIGITAL

3. ANALÓGICO vs DIGITAL
ELECTRÓNICA ANALÓGICA
Uso de componentes electrónicos activos y
pasivos en estado «natural» u «original».
Operar con parámetros eléctricos de DC
(Resistencia, Voltaje y Corriente, Potencia) y
AC
(Impedancia, Reactancia y Corriente en AC)
Amplificar, Atenuar, Igualar o Mantener
valores de Voltaje, Corriente, Niveles de
Señal, etc.

4. ELECTRÓNICA DIGITAL
Uso de componentes electrónicos activos
y pasivos en un grado de integración
significativo (Por lo general en Circuitos
Integrados).
Operar con determinados valores de
voltaje para que sean reconocidos o
interpretados, con poca o nula corriente,
que conmuten entre estados.
Conmutar, Codificar, Seleccionar o Ejecutar
tareas de forma Secuencial o en función
de un criterio o combinación.
ANALÓGICO vs DIGITAL

5. Un sistema digital conoce sólo dos estados posibles:
ALTO (HIGH) Y BAJO (LOW)
Estos estados pueden representarse o formarse de la siguiente manera:
• Valores diferentes de VOLTAJE
• Valores diferentes de CORRIENTE
• Niveles diferentes de relieves (CD’s, DVD’s)
• Representación esquemática de un circuito ABIERTO o CERRADO
• Representación mediante el uso de DÍGITOS
SISTEMA BINARIO

6. El sistema de numeración que se fundamenta en éstos dos estados se denomina SISTEMA BINARIO.
El sistema binario se representa únicamente con dos dígitos: 0 y 1.
Los dígitos binarios se pueden interpretar de la siguiente manera:
• ALTO /HIGH (1) y BAJO/LOW (0)
• ENCENDIDO/ON (1) y APAGADO/OFF (0)
• VERDADERO/TRUE (1) y FALSO/FALSE (0)
A los dígitos binarios se les
denomina BITS
(contracción de ‘’binary
digit’’) y son el dato más
pequeño que se pueda
representar.
SISTEMA BINARIO

7. LÓGICA POSITIVA
Cuando ‘1’ se representa con el nivel de voltaje más alto y ‘0’ con el nivel más bajo.
ALTO /HIGH (1) y BAJO/LOW (0)
LÓGICA NEGATIVA
Cuando ‘1’ se representa con el nivel de voltaje más bajo y ‘0’ con el nivel más alto.
ALTO /HIGH (0) y BAJO/LOW (1)
Los dígitos binarios por lo general se expresan con niveles fijos de voltaje o tensión y también con
polaridades establecidas.
SISTEMA BINARIO

8. Cuando se forman agrupaciones de bits (combinaciones de 1’s y 0’s) lo que se obtiene son grupos
denominados CÓDIGOS.
Dependiendo de la aplicación, los códigos pueden representar diferentes cosas:
NÚMEROS LETRAS Y SÍMBOLOS INSTRUCCIONES
HIPERTEXTO E HIPERVÍNCULOS SOFTWARE Y APPS MULTIMEDIA
SISTEMA BINARIO

9. NIVEL ALTO (1)
NIVEL BAJO (0)
RANGO INACEPTABLE O NO
RECONOCIBLE
Los Niveles Lógicos son los valores
específicos de voltaje para
representar lo que un sistema digital
reconocerá como ALTO y BAJO.
VH(MAX)
VH(MIN)
VL(MAX)
VL(MIN)
Están en función de la tecnología de
fabricación, familia lógica empleada
o las características de las señales a
emplear.
Debe existir una zona o rango que
separe los estados lógicos para que
entre ellos no exista solapamiento.
NIVELES LÓGICOS

10. NIVEL ALTO (1)
NIVEL BAJO (0)
RANGO NO
RECONOCIBLE
12 V
8 V
6 V
0 V
3.3 V
2 V
0.8 V
0 V
NIVEL ALTO (1)
NIVEL BAJO (0)
RANGO NO
RECONOCIBLE
EJEMPLOS DEMOSTRATIVOS DE NIVELES LÓGICOS RECONOCIBLES
NIVELES LÓGICOS

11. NIVEL ALTO (1)
NIVEL BAJO (0)
RANGO NO
RECONOCIBLE
NIVEL ALTO (1)
NIVEL BAJO (0)
EJEMPLOS DEMOSTRATIVOS DE NIVELES LÓGICOS INACEPTABLES
Rango con umbrales muy elevados,
debido a los valores máximos y mínimos
reducidos
Solapamiento entre nivel Alto y Nivel
Bajo
NIVELES LÓGICOS

12. VH(MAX)
VH(MIN)
VL(MAX)
VL(MIN)
L
H H H H
L
IND
IND
IND
0 1 0 1 1 1x x x
NIVELES LÓGICOS

13. FORMAS DE ONDA DIGITALES
Una señal digital se representa gráficamente como una Señal Cuadrada.
Idealmente, las transiciones entre estados Alto y Bajo simulan “Escalones” o “Impulsos”

14. Una señal digital, al igual que cualquier señal, tiene los siguientes elementos:
PERIODO
A
M
P
L
I
T
U
D
FRECUENCIA
Una señal digital es una secuencia de impulsos, ya sea en forma periódica o aperiódica.
FORMAS DE ONDA DIGITALES

15. El elemento principal de una señal digital es el IMPULSO o simplemente PULSO.
BAJO
ALTO
FLANCO
ASCENDENTE
FLANCO
DESCENDENTE
ANCHO O DURACIÓN DEL PULSO
PULSO IDEAL
FORMAS DE ONDA DIGITALES

16. TIEMPO DE SUBIDA
( tr )
FLANCO
DESCENDENTE
ANCHO O DURACIÓN DEL PULSO
PULSO «REAL»
TIEMPO DE BAJADA
( tf )
FLANCO
ASCENDENTE
El elemento principal de una señal digital es el IMPULSO o simplemente PULSO.
FORMAS DE ONDA DIGITALES

17. REPRESENTACIÓN DE PULSOS
PULSO POSITIVO PULSO NEGATIVO
0
1
1
0
LÓGICA POSITIVA LÓGICA NEGATIVA
FORMAS DE ONDA DIGITALES