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La electrónica digital es la rama de la electrónica más moderna y que evoluciona más rápidamente. Se encarga de sistemas electrónicos en los que la información está codificada en estados discretos, a diferencia de los sistemas analógicos donde la información toma un rango continuo de valores.

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La electrónica analógica se puede utilizar para amplificar señales, filtrar ruido y realizar una amplia variedad de otras funciones mientras que la electrónica digital, por otro lado, utiliza señales discretas para representar y procesar información.

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La electrónica analógica es una rama de la electrónica que estudia los sistemas cuyas variables (tensión, corriente, etc.) varían de una forma continua en el tiempo y pueden tomar (al menos teóricamente) valores infinitos.

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Las señales analógicas pueden ser digitalizadas y viceversa mediante el convertidor analógico-digital y convertidor digital-analógico.

Convertidor analógico-digital: se miden los valores de la señal analógica y a cada valor se le introduce una cifra digital, la señal analógica se convierte en un conjunto de ceros y unos ceros, una señal digital.

Una vez digitalizada se puede volver a transformar mediante un convertidor digital-analógico.

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Son conjuntos que representan la información numérica(decimal, binario, hexadecimal, octal).

-Sistema de numeración decimal: sistema de enumeración base 10(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).Un numero representado en sistema decimal esta formado por dígitos(su valor depende de la posición que ocupen).

Sistema de numeración binario: sistema de numeración de base 2(0, 1) llamados bits para representar un número.

En un número binario el mas significativo es el que se sitúa en la izquierda, los circuitos digitales trabajan con niveles de tensión: nivel alto (1) y nivel bajo (0).

Conversión de un número binario en su equivalente decimal:

Se descompone el número binario en su polinomio equivalente, se multiplica cada digito por la base del sistema binario elevada a un exponente. El valor del exponente viene indicado por la posición que ocupa cada dígito, teniendo en cuenta que e exponente situado mas a la derecha es 0 y que el valor de los exponentes aumenta, de derecha a izquierda.

Conversión de un número digital en su equivalente binario:

1.Colocar en una tabla las potencias y sumar de izquierda a derecha hasta que la suma resulte en decimal(Si nos pasamos ponemos un 0 en esa potencia).

2.Realizar divisiones sucesivas por la base binaria 2,guardamos el resto de cada una de ellas y dividimos el cociente obtenido entre 2 hasta obtener un cociente menor que 2.

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Es una estructura matemática que representa un sistema electrónico digital de una función lógica, trabajan con dos niveles de tensión, alto y bajo, o estados estables, 0 y 1.

Funciones lógicas: en ella se representa el comportamiento de un sistema electrónico digital, están formadas por variables binarias por dos valores (0 y 1) que están relacionados por operaciones lógicas, se representan mediante la tabla de la verdad o expresión algebraica.

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Simplificación de funciones lógicas con el método de Karnaugh

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Simplificación de funciones lógicas con el método de Karnaugh

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Una vez obtenida la función lógica debemos simplificarla para que el circuito sea mas sencillo y económico, usando el método de Karnaugh.

Lo situamos en una tabla de los términos de las funciones(a, b, c, etc.) con la precaución de los términos adyacentes en las filas y las columnas solo se diferencian en una de sus variables por lo cual siempre se disponen siempre de la forma 00 - 01 - 11 - 10, tanto en las filas como en las columnas. Una vez elaborada la gráfica podemos obtener una expresión suma de productos minimizada:

1.Mediante la tabla de verdad obtenemos la expresión algebraica.

2.Vamos poniendo los 1 en las celdas correspondientes a cada término.

3.Las celdas en las que no aparece el término se pone el 0.

4.Agrupamos los 1 siguiendo la normativa:

Los grupos de 1 deben ser potencias de 2.

No se hacen en diagonal.

Cada grupo debe ser lo mas grande posible.

Todos los 1 deben pertenecer mínimo a un grupo.

Todos los bordes están conectados entre sí.

5.Una vez agrupadas simplificamos:

Nos quedaremos con variables cuyo valor no cambie en todas las celdas.

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Son circuitos electrónicos digitales integrados en un chip que realizan operaciones lógicas básicas, están compuestas de transistores y resistencias

Distintos tipos de puertas lógicas al conectarse entre si forman circuitos lógicos de control.

Puerta lógica OR: puerta formada por dos o mas entradas y una salida, realiza la suma lógica.

Puerta lógica AND: consta de dos o más entradas y una salida, realiza el producto lógico.

Puerta lógica NOT: esta formada por una entrada y una salida, realiza la negación.

Puerta lógica NOR: combinación de puertas OR y NOT, realiza lo contrario a la función OR.

Puerta lógica NAND: combinación de puertas AND y NOT, realiza lo contrario a la función AND.

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Diseño de circuito lógico con puertas lógicas

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Diseño de circuito lógico con puertas lógicas

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Para resolver un problema de electrónica digital debemos seguir una serie de pasos:

Plantear el problema, analizarlo, crear la tabla de la verdad, obtener la expresión algebraica, simplificar la función lógica por Karnaugh y obtener la función simplificada, elaborar el diagrama lógico y montar el circuito con circuitos integrados