Curso de básico de Electrónica
Digital
By CapaBlanca
capablanca@flashmail.com
Capítulo I
Introducción
La electrónica digital. El Bit
Los Circuitos
Integrados (CIs)
Introducción
Hola, aqui empieza un curso básico sobre electrónica digital,
que como ustedes sabrán ha sido una de las revoluciones más
importantes de los últimos tiempos. Su rápida evolución
ha cambiado la forma de vida de la gente, dado que permitió el desarrollo
y fabricación masiva de todo tipo de aparatos y sistemas a muy bajo
costo, haciendoles accesibles a las personas normales.
Sin duda el principal elemento que hizo posible este desarrollo se llama
Circuito Integrado o Chip. Los Circuitos Integrados (de aqui en adelante
CI), son sistemas electrónicos completos fabricados sobre una pastilla
de silicio, gracias a los cuales podemos disfrutar de la tecnología
que tenemos actualmente (computadoras, sistemas de audio, tv, video, instrumentos,
etc) ya que su creación hizo posible la miniaturización de
los sistemas digitales, cada vez con menores tamaños, menores costos
y mayores posibilidades. Actualmente, los diversos sistemas tienen cada vez
más partes y circuitos digitales, por lo que es importante conocer
que es y como funciona la electrónica digital, ya que nos encontraremos
cada día son más los sistemas de cualquier tipo que incluyen
esta clase de circuitos.
Trataré de tocar todo los temas posibles en este curso, desde lo más
básico, hasta temas un poco más avanzados, como interfaces,
memorias, microprocesadores, etc.
Si tienen alguna sugerencia, quieren colaborar o encuentran algún
error en este curso pueden escribirme.
La electrónica digital. El Bit
Conceptualmente, la electrónica digital es más sencilla que
la analógica, debido a que estos dispositivos trabajan solamente en
dos estados, comportándose de forma similar a un interruptor electrónico.
A diferencia de la electrónica lineal o analógica, que trabaja
con valores que pueden adoptar infinita cantidad de valores de tensión,
la electrónica digital sólo trabaja con 2 valores comúnmente
denominados niveles lógicos alto y bajo o "1" y "0".
Generalmente un nivel lógico alto sería el valor que representa
que hay tensión y uno bajo el que representa que no hay tensión.
El caso más común que se toma para entender mejor el funcionamiento
de un sistema digital es un circuito eléctrico formado por una batería,
una lámpara y un interruptor.
En el primer caso, el interruptor está abierto, con lo que no hay
circulación de corriente y la lámpara permanece apagada (esto
sería equivalente a un "0" lógico.
En la segunda figura, el interruptor se cierra, circula corriente a través
de la lámpara y ésta se enciende (sería un "1" lógico).
En los circuitos digitales los niveles lógicos corresponderán
a 2 valores de tensión bien definidos, por ejemplo, en la familia lógica
TTL (se ve más adelante) un "0" lógico vale 0V mientras que
un "1" lógico vale +5V, por lo que un circuito con integrados TTL
no manejará otros voltajes que no sean 0V ó +5V.
Los niveles lógicos "0" y "1" se denominan bits, que viene
de Binary digit (dígito binario). Los sistemas digitales
manejan la información con bits, es decir, con ceros y unos. El bit
es la unidad de información básica de cualquier sistema digital.
Un circuito digital puede tener cierta cantidad de entradas y cierta cantidad
de salidas, estos niveles dependerán del estado de las entradas y
de la función que tiene dicho circuito.
Caba aclarar que un circuito digital puede ser construído mediante
componentes discretos (resistencias, capacitores, diodos, transistores) o
en forma integrada (con un CI).
Los Circuitos Integrados (CIs)
Un circuito integrado es aquel en el cual todos los componentes (transistores,
resistores, capacitores y sus respectivas conexiones) se fabrican sobre un
chip semiconductor de silicio.
La aparición de los CIs hizo posible conseguir la complejidad circuital
que tenemos hoy en día a un costo razonable.
Un CI puede aparecer en cápsulas plásticas o cerámicas,
las plásticas son más livianas y son las que más se
utilizan y las cerámicas son más resistentes y tienen un mayor
rango de temperaturas de trabajo.
La presentación más común de los CIs es la tipo DIP
(Dual In-Line Package).
De acuerdo a su complejidad, los CIs se clasifican en 4 categorías:
Los circuitos integrados digitales se pueden clasificar en
dos grupos según el tipo de transistores que utilizan para realizar
sus funciones, estos son: bipolares y MOS.
Los CIs bipolares se fabrican, obviamente, con transistores bipolares tipo
NPN ó PNP y los MOS con MOSFET (transistores de efecto de campo de
compuerta aislada).
Dentro de cada categoría se han desarrollado varias familias
lógicas de circuitos integrados tanto MOS como bipolares.
Bueno, aquí termina el primer cápitulo de este curso, se que es muy cortito pero por falta de tiempo es lo único que pude escribir, prometo que el próximo será mas extenso y hablaremos de las familias lógicas, la lógica digital, muy importante para entender como funcionan los circuitos digitales y también veremos todos los tipos de compuertas y sus funciones.
Hasta entonces y suerte
CapaBlanca