Vamos a intentar acotar un poco el ámbito al que nos referiremos en este blog. La electrónica engloba dos formas de tratar la información (señales eléctricas), de manera digital o analógica. Es muy importante distinguir estos dos términos porque su estudio es diferente.
- Una variable analógica es aquella que tiene un margen de variación infinito, esto es, que puede tomar infinitos valores.
Ejemplo: la temperatura de una habitación puede ascender de 20 a 21ºC pero para hacerlo irremediablemente tendrá que pasar por 20.1, 20.2, … Al mismo tiempo, al pasar de 20.1 a 20.2 en algún momento tendrá los valores 20.11, 20.12, … y así hasta el infinito.
La temperatura es una variable analógica.
La electrónica que utiliza valores de tensión y corrientes analógicos se denomina electrónica analógica. Su ámbito de aplicación es extensísimo, debido a que la mayoría de las magnitudes medibles en la naturaleza son analógicas (temperatura, fuerza, luminosidad, presión, humedad, velocidad, etc).
Como se puede observar en la figura, la señal entre dos instantes distintos de tiempo toma infinitos valores.
- Una variable digital sólo toma una serie de valores finitos, sus estados están limitados.
Ejemplo: La bombilla de una lámpara puede estar encendida o puede estar apagada, pero no puede estar “un poquito” encendida o “un poquito” apagada.
Un coche puede estar en movimiento o parado, pero no puede estar ½ parado.
Estos dos ejemplos son variables digitales binarias, porque sólo pueden tomar dos estados (encendido, apagado; en movimiento o parado).
También existen variables digitales de más de dos estados.
Ej: un semáforo puede estar en rojo, ámbar o verde. Son tres estados, aunque podrían ser más.
La electrónica digital es aquella que utiliza valores eléctricos digitales (o discretos) para realizar sus operaciones.
Vemos ahora como la variable digital del dibujo sólo puede tomar los valores A y -A para cualquier instante de tiempo.
Estos dos tipos de electrónica están íntimamente relacionados y en la actualidad se complementan en las aplicaciones, es decir, una disciplina no podría vivir sin la otra. Si bien es cierto que la electrónica analógica es más antigua y pierde fuerza respecto a la digital, resulta evidente que, en tanto en cuanto la naturaleza siga siendo analógica, nunca se podrá prescindir completamente de ella.
En este blog nos vamos a centrar exclusivamente en la electrónica digital, su diseño y sus aplicaciones.
Diciembre 16, 2007 a las 4:21 pm |
No estoy de acuerdo con lo que dices de que la electrónica analógica pierde uerza frente a la digital, ni muchísimo menos. Me explico…
Cuando hablamos de electrónica digital, lo solemos asemejar a 1 o 0, a una señal cuadrada, etc… Pero como todo, depende del punto de vista que se mira. Para empezar, el efecto más claro o punto de vista más notable es la tasa o frecuencia de funcionamiento.
Existen comportamientos raros cuando subimos de frecuencia mucho: efecto pelicular, problemas de RF, etc… Uno de los que afecta enormemente es el de las líneas de transmisión. En grandes rasgos, si tienes un cable que es mayor que la longitud de onda de la señal que quieres propagar, vas a tener efectos de retraso, fltrado, etc… sobre tu señal, hasta tal punto que una maravillosa señal cuadrada se convierte en una señal sinusoidal deformada que poco se parece a lo original. En estos casos, la electrónica digital deja paso a la analógica.
Cuando hablamos de alta frecuencia, hay que olvidarse de la electrónica digital y hablar de analógica. Ante la tesitura de ¿qué es baja frecuencia? decir que a día de hoy, unos pocos gigaherzios pueden considerarse “baja frecuencia” (mirando en cualquier sitio, es una proposición muy muy presuntuosa. Leerlo como aplicaciones que usan esta frecuencia para funcionar) y dejaríamos alta frecuencia para teraherzios en adelante.
saludos,
pablo
Diciembre 20, 2007 a las 11:20 pm |
Hola pablojcoloma,
En este blog no voy a hablar de cuestiones demasiado avanzadas, sobre todo por falta de tiempo, me voy a centrar por lo tanto, en los fundamentos y cuestiones más cotidianas dentro de la electrónica digital.
Es cierto que la electrónica analógica es importante y nunca podremos prescindir de ella, pero no podemos ignorar que cada vez está presente en menos aplicaciones. Quizá en telecomunicaciones, ondas, radiofrecuencia, etc todavía sea superior a un tratamiento digital pero no olvidemos que la velocidad o la potencia no siempre son los factores a seguir en las aplicaciones industriales. Cuestiones como la capacidad de integración, el bajo consumo y sobre todo la fiabilidad son las que están actuando en favor de la electrónica digital.
En cuanto a los problemas en las señales digitales que apuntas, es cierto que existen, pero no es menos cierto que también hay sistemas que las reducen, empezando por cualquier filtro sencillo, pasando por los blindajes y terminando con los acondicionadores de señal; y las señales cuadradas (y derivadas) son mucho más sencillas de tratar que cualquier señal sinusoidal plagada de armónicos.
En nuestro mundo más cercano resulta evidente que el tratamiento de información debe realizarse de modo digital si queremos un buen resultado tanto computacional como en longevidad. Esto nos permite también mucha más flexibilidad a la hora de tratar y modificar los datos utilizados.
Es posible que la electrónica analógica sea más potente en determinadas circunstancias, pero no deja de ser algo parecido a la diferencia entre las tecnologías TTL y CMOS. Aunque la TTL es más potente (en la generalidad) la CMOS tiene más exito por otros beneficios determinados.
Y si te das cuenta, observa cualquier sistema de adquisición de datos (sobre todo en electrónica de medida, la más importante en el ámbito industrial) y verás como lo primero que se hace es pasar la información a formato digital y almacenarla. Y a partir de esa primera etapa la electrónica analógica ya no tendrá presencia en todos los procesos posteriores (ni siquiera en la visualización o presentación de la información).
Por todo ello, creo que en los sistemas más usuales de nuestra vida diaria prevalecerá en el futuro, si no lo hace ya, claramente la electrónica digital.
De todas formas todo esto son conceptos y temas demasiado avanzados para lo que yo pretendo mostrar aquí, por lo menos de momento. Con el tiempo quizas podremos hablar de cuestiones tan interesantes como estas, pero en principio me conformo con mostrar la cara más “simple” de la teoría digital.
Gracias por tu aportación.
Un saludo.
Febrero 4, 2008 a las 5:38 am |
hola, Angel pues te cuento una cosa la Electronica Digital es solo un disfraz de la Electronica Analoga, me explico, internamente en un circuito integrado se estan realizando y efectuando compensaciones de impedancia se piden demandas de corriente acople por capacitancias se ven filtros, vemos transistores que se apagan y prenden a velocidades muy rapidas y que estan pasando por umbrales que no son discretos sino continuos en el tiempo ya sea voltaje, corriente lo que sea fugas de electrones…
En sintesis que esta pasando alli? hay un diseño analogo con comportamiento digital….. hecho con transistores ya sean BJT, CMOS etc, para su diseño se necesita conocimientos de electronica analoga no conozco ningun dispositivo digital que no sea construido con conocimientos de electronia analoga……, encapsulado en una caja negra la que esconde su verdadero SER que es la electronica analoga para ofrecernos un comportamiento digital que curioso ….como con los travestis jajajajjaaja… no mentiras.
pero aca viene la paradoja… segun se entiende el mundo es analogo,,,ese es el punto de vista desde la fisica clasica y como se trabaja hoy en dia, desde la fisica cuantica el mundo es discreto, ahora bien nuestra tecnologia electronica esta sufriendo una transiciòn de pasar de una dimension micrometrica a una nanometrica osea de pasar de las celulas a las moleculas casi a los atomos debido a que el silicio ya no da abasto para mas integracion de transistores por comportamientos indebidos electricamente del material, ello ha hecho que nacieran estas dos nuevas ramas: la electronica cuantica y la electronica molecular y en cada una incurra la tanto la electronica analoga como la digital. pero en esos instantes la electronica analoga habra dejado de existir,,,, por ser la naturaleza verdadera del mundo discreta, se puede observar en los cuantos de energia (fotones) son contables de alli origino la teoria,
ahora si te digo la electronica en un futuro si sera digital. pero te cuento la paradoja, sera digital con comportamiento analogo..
porque?
mira el cuerpo humano la maquina mas perfecta, como trabaja? con elementos de señal finitos? no………………..
con señales analogas de baja potencia. y en su punto nanoscopico que vemos, un mundo cuantizado.
y que busca la electronica? hacer circuitos con moleculas aprovechar la teoria cuantica de la dualidad de facetas etc.
y que buscamos los seres humanos con la electronica digital? parecernos mas a la electronica analoga. en cuanto a la manifestacion de la naturaleza, porque la naturaleza vista desde un punto macro unidades de metros se comporta analogamente y vista desde su vista nanometrica discretamente.
entonces nos estamos perfeccionando en una electronica digital para una electronica analoga que quien sabe como funcionara, mira tu cuerpo y responde como obtiene tanta precision.. jajajjaja bueno es todo,, ahi lo dejo….
Agosto 25, 2008 a las 6:27 pm |
GRACIAS A TODOS POR HACERSE GARRAS EN ESTE TEMA….GRACIAS A USTEDES YO (ESTUDIANTE DE PREPA)PUEDE TERMINAR UN TRABAJO DE CLASES EN EL TALLER DE SISTEMAS DIGITALES….BIEN SIGAN HACIENDOSE GARRAS TRATANDO DE DEFENDER SU PUNTO DE VISTA
Octubre 28, 2008 a las 1:02 pm |
Eduardo eres un personaje….a quien le importa aqui que hayas acabado tu trabajo tio?? pero bueno tu sigue ai con tus garras!!:D
Enero 14, 2009 a las 10:08 pm |
Están haciendo una tormenta en un vaso de agua, la idea principal del blog, está en lo correcto, luego salen con que “la electrónica digital es un disfraz de la electrónica analógica”, entonces ¿qué propones, que se elimine el término “electrónica digital” y se instituya el término “electrónica analógica disfrazada”???, se salieron del nivel, se fueron a desmenuzar el asunto y terminaron haciendo un batidero.
Enero 15, 2009 a las 3:44 pm |
Mi comentario va en base al texto del blog, yo creo que definitivamente no se puede separar una de otra ya que cada una cuenta con caracteristicas muy particulares con la que la otra no cuenta, que se nos puede facilitar más una de que la otra, puede ser. En lo que si no estoy de acuerdo es en que la electronica analogica pierde fuerza ante la digital, cada una tiene su propio sentido de ser, para unos le resultara mas util una que la otra, el que se valore mas una que otra dependera mucho de la aplicacion que le pueda dar la persona.
Enero 15, 2009 a las 5:40 pm |
Hola de nuevo a todos. Me alegra que el tema os suscite tanto interés.
En cuanto a la electrónica molecular y cuántica, por ahora se la dejo a los físicos (que están bastante locos y no dejan de inventarse partículas que ni siquiera han visto; ya desde Heisenberg, jajaja).
Cuando escribí que la electrónica analógica “pierde fuerza respecto a la digital” lo que quería exponer es que muchos problemas que antes se solucionaban analogicamente en la actualidad es más barato, rápido y eficiente recurrir a la electrónica digital (aun sabiendo que podemos perder información, pero que puede no ser relevante para nuestro problema).
Daros cuenta, por poner un ejemplo, que en la actualidad, cualquier persona que sepa un poquito de lenguaje C (incluso otros más altos) puede sin esfuerzo programar un supermoderno microcontrolador. Y esto sin tener ni idea de qué registros tiene, qué señales utiliza, tipos de datos, ALU´s, etc.
Llegar a este nivel de potencia de forma analógica hoy en día no tiene sentido.
Y me gustaría dejar claro, que no es cuestión de si digital es mejor que analógica o analógica mejor que digital. Siempre existirán los dos ámbitos, la cuestión está en los beneficios o perjuicios que puede aportar una u otra dependiendo de lo que queramos conseguir y del estado de la tecnología.
Un saludo.
Enero 17, 2009 a las 5:04 am |
Yo pienso al igual que algunos comentarios aqui vertidos, que esta fuera de lugar hacer una comparacion de cual tipo de electronica esta mas fuerte que la otra, a parte de que los componentes digitales tienen su base analoga, tambien hay aplicaciones mas concretas en las que no pueden separarse la digital y la analoga. Ejemplo de esto es el control de un proceso industrial por medio de un PLC, el cual necesita totalmente de un circuito de electronica de potencia el cual es analogo.
Abril 21, 2009 a las 8:18 am |
Hola!! me gustaria compartir con vosotros una web que encontre y que creo que os pueda interesar. Soy electronico y trabajo con mucho material que a veces no encuentro fcilmente. En la web electronica industrial y de consumo encontre algunas cosillas interesantes y espero que para vosotros tb lo sean. Mi mas sincera enhorabuena por la web y hasta pronto!!