FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS DIGITALESLos circuitos electrnicos se pueden dividir en dos amplias categoras: digitales y analgicos. La electrnica digital utiliza magnitudes con valores discretos, mientras que la electrnica analgica emplea magnitudes con valores continuos.Denominamos sistema digital a aqul que realiza operaciones mediante dgitos, los cuales usualmente se representan como nmeros binarios. Las principales operaciones son: ingreso, procesamiento, transmisin, almacenamiento y despliegue de datos digitales.Los sistemas digitales se definen a travs de funciones digitales que son, ni ms ni menos, que aplicaciones entre dos conjuntos discretos. Los sistemas que tienen mayor inters, por ser los que se pueden implementar electrnicamente, son los sistemas binarios. Un sistema binario es aquel en el que tanto las seales de entrada como de salida as como las seales internas slo pueden ser 0 o 1. Para ello es necesario hacer que las seales pasen de tomar valores de un conjunto arbitrario (pero finito) a tomar solo 2 valores. La nica forma de conseguirlo es agrupar un conjunto de seales binarias (bits 1) y que juntos, codifiquen todos o parte de los elementos del conjunto discreto.Una funcin digital se puede representar de muchas formas diferentes. Las representaciones ms usuales son las tablas de verdad que consisten en una tabla en donde se indica la salida para todas y cada una de las combinaciones de los bits de entrada. Otras posibles representaciones son los diagramas de Karnaugh y las expresiones booleanas.Los sistemas digitales pueden ser de dos tipos: Sistemas digitales combi nacional: Son aquellos en los que la salida del sistema slo depende de la entrada presente. Por lo tanto, no necesita mdulos de memoria, ya que la salida no depende de entradas previas. Sistemas digitales secuenciales: La salida depende de la entrada actual y de las entradas anteriores. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la informacin de la 'historia pasada' del sistema.Para la implementacin de los circuitos digitales, se utilizan puertas lgicas (AND, OR y NOT) y transistores. Estas puertas siguen el comportamiento de algunas funciones booleanas.Se dice que un sistema es analgico cuando las magnitudes de la seal se representan mediante variables continuas, esto es anlogas a las magnitudes que dan lugar a la generacin de esta seal. Un sistema analgico contiene dispositivos que manipulan cantidades fsicas representadas en forma analgica. En un sistema de este tipo, las cantidades varan sobre un intervalo continuo de valores.As, una magnitud analgica es aquella que toma valores continuos. Una magnitud digital es aquella que toma un conjunto de valores discretos.Ejemplo de un sistema electrnico analgico.

Un ejemplo de sistema electrnico analgico es el altavoz, que se emplea para amplificar el sonido de forma que ste sea odo por una gran audiencia. Las ondas de sonido que son analgicas en su origen, son capturadas por un micrfono y convertidas en una pequea variacin analgica de tensin denominada seal de audio. Esta tensin vara de manera continua a medida que cambia el volumen y la frecuencia del sonido y se aplica a la entrada de un amplificador lineal.La salida del amplificador, que es la tensin de entrada amplificada, se introduce en el altavoz. ste convierte, de nuevo, la seal de audio amplificada en ondas sonoras con un volumen mucho mayor que el sonido original captado por el micrfono.Sistemas que utilizan mtodos digitales y analgicos.

Existen sistemas que utilizan mtodos digitales y analgicos, uno de ellos es el reproductor de disco compacto (CD). La msica en forma digital se almacena en el CD. Un sistema ptico de diodos lser lee los datos digitales del disco cuando ste gira y los transfiere al convertidor digital-analgico (DAC, digital-to-analogconverter). El DAC transforma los datos digitales en una seal analgica que es la reproduccin elctrica de la msica original. Esta seal se amplifica y se enva al altavoz. Cuando la msica se grab en el CD se utiliz un proceso que, esencialmente, era el inverso al descrito, y que utiliza un convertidor analgico digital (ADC, analog-to-digital converter).

SEALES ANALOGICAS Y DIGITALESSeal analgica:Es aquella que presenta una variacin continua con el tiempo, que a una variacin suficientemente significativa del tiempo le corresponder una variacin igualmente significativa del valor de la seal.El modelo matemtico que la describe es una funcin continua, por tanto transporta una informacin analgica. Por lo tanto, puede tomar infinitos valores frente al tiempo.

Una seal analgica es un tipo de seal generada por algn tipo de fenmeno electromagntico y que es representable por una funcin matemtica contina en la que es variable su amplitud y periodo (representando un dato de informacin) en funcin del tiempo. Algunas magnitudes fsicas comnmente portadoras de una seal de este tipo son elctricas como la intensidad, la tensin y la potencia, pero tambin pueden ser hidrulicas como la presin, trmicas como la temperatura, mecnicas, etc.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. Una onda sinusoidal 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.

Seal digital:Una seal digital es aquella que presenta una variacin discontinua con el tiempo y que slo puede tomar ciertos valores discretos. Su forma caracterstica es ampliamente conocida: la seal bsica es una onda cuadrada (pulsos) y las representaciones se realizan en el dominio del tiempo. Sus parmetros son: Altura de pulso (nivel elctrico) Duracin (ancho de pulso) Frecuencia de repeticin (velocidad pulsos por segundo)Las seales digitales no se producen en el mundo fsico como tales, sino que son creadas por el hombre y tiene una tcnica particular de tratamiento, la seal bsica es una onda cuadrada, cuya representacin se realiza necesariamente en el dominio del tiempo. La utilizacin de seales digitales para transmitir informacin se puede realizar de varios modos: el primero, en funcin del nmero de estados distintos que pueda tener. Si son dos los estados posibles, se dice que son binarias, si son tres, ternarias, si son cuatro, cuaternarias y as sucesivamente. Los modos se representan por grupos de unos y de ceros, siendo, por tanto, lo que se denomina el contenido lgico de informacin de la seal. La segunda posibilidad es en cuanto a su naturaleza elctrica. Una seal binaria se puede representar como la variacin de una amplitud (nivel elctrico) respecto al tiempo (ancho del pulso). Resumiendo, las seales digitales slo pueden adquirir un nmero finito de estados diferentes, se clasifican segn el nmero de estados (binarias, ternarias, etc.)y segn su naturaleza elctrica(unipolares y bipolares). Unaseal digital vara de forma discreta o discontinua a lo largo del tiempo. El modelo matemtico que la describe es una funcin que slo puede tomar un conjunto finito de valores, por transporta una informacin digital.En electrnica digital la seal digital binaria, en la que slo son significativos los valores de tensin comprendidos en dos intervalos de tensin diferentes. A todos los valores dentro de cada uno de los intervalos se le asocia un mismo valor lgico, normalmente uno y cero

Ventajas de las seales digitales:1. Ante la atenuacin, puede ser amplificada y reconstruida al mismo tiempo, gracias a los sistemas de regeneracin de seales.2. Cuenta con sistemas de deteccin y correccin de errores, en la recepcin.3. Facilidad para el procesamiento de la seal. Cualquier operacin es fcilmente realizable a travs de cualquier software de edicin o procesamiento de seal.4. Permite la generacin infinita con prdidas mnimas en la calidad. 5. Las seales digitales se ven menos afectadas a causa delruidoambiental en comparacin con las seales analgicas.

Relacin Entre Los Sistemas Analgicos y DigitalesSISTEMAS ANALGICOS Y DIGITALESLossistemas electrnicosprocesan lainformacinque les llega a sus entradas. En general, la informacin que llega a estas entradas proviene de magnitudes fsicas del mundo real en el que vivimos. Estas magnitudes son temperatura, presin, longitud, velocidad, tensin, intensidad, etc. que tienen un carcter continuo o analgico. La utilizacin de alguna de estas magnitudes depender de la aplicacin especfica para la que est diseando mi sistema electrnico.Lo que si parece lgico pensar es que estas magnitudes fsicas entrada deben llegar en forma deseal elctrica. Por este motivo se suelen utilizar sensores o transductores que captan la magnitud fsica y la transforman en seal elctrica para que pueda ser procesada en mi sistema electrnico.

Unaseal elctricacomo una representacin de la variacin de una magnitud elctrica (tensin o intensidad) frente al tiempo. La magnitud ms utilizada es latensin. Este concepto es interesante en cuanto es susceptible derepresentar una informacin. Un ejemplo, si medimos con un Sensor la magnitud fsica temperatura de una habitacin, su fluctuacin producir variaciones en la tensin de salida del Sensor. Es importante comentar que para saber que temperatura tenemos en un momento dado a partir del valor de tensin de salida del Sensor, deberemos tener este calibrado, de tal forma que conozcamos la relacin grados centgrados- valor de tensin para un rango determinado de temperaturas. Un sistema en el que todas sus seales son analgicas se denominasistema analgico. Un sistema en el que todas sus seales son digitales se denominasistema digital.

Codificacin analgica y digitalEl proceso que consiste en convertir una seal o variable analgica en digital se denominadigitalizacin. En la fig. 6 se muestra la digitalizacin de una seal analgica sinusoidal con una resolucin de 3 bits.

DigitalizacinLa mayora de los sistemas electrnicos construidos procesan seales digitales, pero el mundo fsico es fundamentalmente analgico como hemos visto. En consecuencia un sistema digital muy a menudo debe tratar con seales analgicas en su punto de contacto con el mundo exterior (sus entradas), por lo que con frecuencia es necesario digitalizar una seal analgica o a la inversa, transformar una seal previamente tratada digitalmente en analgica, emplendose para ello conversores A/D y D/A. En la fig. 7 se identifica esta situacin en la misma cadena de medida de medida de la fig.2.

Conversin Analgica/DigitalPara terminar este apartado solo queda decir que lossistemas digitalestienen infinitas aplicaciones y se pueden encontrar, por ejemplo, en el diseo de computadores, instrumentacin, control de procesos industriales, control de semforos, electrnica de automviles (ABS, encendido electrnico, etc.), simuladores para pilotos de aviones, aplicaciones en medicina, electrnica de consumo (sonido y vdeo digital, TV, PC, telefona mvil digital, etc.).BIBLIOGRAFIA:

http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/sist_digit.htm

http://streaming.i2basque.es:8080/varios/fundamentos-de-sistemas-digitales-floyd-9ed.pdf

http://www.ecured.cu/index.php/Se%C3%B1ales_anal%C3%B3gicas_y_digitales

http://www2.elo.utfsm.cl/~lsb/elo211/clases/intro.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_anal%C3%B3gica

http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digital

http://sergiorendain.blogspot.mx/2011/01/senales-analogicas-digitales-y-su.html

http://www.monografias.com/trabajos27/analogico-y-digital/analogico-y-digital.shtml#ixzz3Cyv2WkhQ

INTRODUCCION

Unsistemaes un conjunto de elementos que guardan algn tipo de relacin. Esta definicin es tan poco concreta que sirve para cualquier tipo de sistema.Los elementos de unsistemapueden tener a su vez estructura de sistema. En este caso seransubsistemasdel sistema al que pertenecen.Una seal analgica puede verse como una forma de onda que toma un continuo de valores en cualquier tiempo dentro de un intervalo de tiempos. Si bien un dispositivo de medida puede brindar informacin limitadaUna seal digital es una forma de onda muestreada o discreta, pero cada nmero en la lista puede, en este caso, tomar solo valores especficos. Por ejemplo, si se toma una forma de onda de voltaje muestreada y se redondea cada valor a la dcima de voltio ms cercana, el resultado es una seal digital.El trmino digital se deriva de la forma en que las computadoras realizan las operaciones contando dgitos. Durante muchos aos, las aplicaciones de la electrnica digital se limitaron a los sistemas informticos. Hoy en da, la tecnologa digital tiene aplicacin en un amplio rango de reas adems de la informtica. A lo largo de los aos, la tecnologa digital ha progresado desde los circuitos de vlvulas de vaco hasta los transistores discretos y los circuitos integrados, conteniendo algunas de ellos millones de transistores.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ

Ingeniera Mecatrnica

Electrnica Digital

Unidad 1

Hernndez Cueto Jesus Alberto

Cervantes Cruz Juan De Dios

Temas: Fundamentos De Los Sistemas Digitales Seales Analgicas y Digitales Relacin Entre Los Sistemas Analgicos y Digitales

En conclusin los circuitos electrnicos estn divididos en sistemas digitales y sistemas analgicos. Los sistemas digitales utilizan valores discretos, esto lo hace mediante la realizacin de operaciones de dgitos usualmente representados como nmeros binarios que estos son representados por 0 y 1. Esto lo hace a tomar solo dos valores y la nica forma de conseguirlo es agruparlo en un conjunto de seales binarias o bits y esto har que codifique los elementos del conjunto discreto. Algunas de sus principales operacin son: almacenar la informacin, procesarla, transmitirla almacenar. Se puede representar de varias maneras como por ejemplo la tabla de verdad o por representaciones por las expresiones booleanas. Como implementacin se pueden usar transistores o compuertas, tales como, compuerta AND, compuerta NOT y compuerta OR. Mientras que los analgicos utilizan valores continuos.La gran diferencia entre un circuito analgico y un circuito digital es que lo analgico trabaja con valores reales representado en funciones reales y lo digital con valores en cdigo, representados en funciones discretas.Algunas de las cuestiones ms importantes para saber las ventajas y desventajas de lo analgico y lo digital puede ser el almacenaje de informacin. El sistema digital tiene la capacidad de almacenar grandes cantidades de informacin mucho mayores que los sistemas analgicos. El ruido, en el sistema analgico debido a que sus seales se transmiten con valores reales se presenta ruidos y en los digitales la perturbacin es menos frecuente. Los sistemas digitalestienen muchas aplicaciones y se pueden encontrar, por ejemplo, en computadores, instrumentacin, control de procesos industriales, control de semforos, electrnica de automviles, simuladores para pilotos de aviones, aplicaciones en aparatos de medicina, electrnica de consumo como TV, DVD, estreos entre otros.En las TV tambin se usa seal analgica para ver canales locales conectando una antena por cable coaxial pero en la actualidad desaparecern la seal analgica y solo funcionara con digital. En la radio la seal digital y con los nuevos equipos de sonido se puede observar la estacin, cancin que est pasando al momento.