Electrónica digital

La electrónica digital es un área de la electrónica que implica la investigación de indicadores digitales para el curso y la gestión de diversos métodos y subsistemas. Se trata de una distinción de la electrónica analógica y de los indicadores analógicos.

Los circuitos digitales suelen estar formados por enormes conjuntos de puertas lógicas, generalmente empaquetados en circuitos integrados. Los artilugios complicados pueden tener representaciones digitales fáciles de las capacidades de la lógica booleana.

¿qué es la electrónica digital?

Todos sabemos que hay dos tipos de indicadores, uno es analógico o estable y el segundo es digital o discreto. Así que la ciencia o área de análisis dentro del espacio de la ingeniería se llama Electrónica Analógica y Digital respectivamente. Ahora, dentro del espacio de la electrónica digital, es importante comprender una variedad de propósitos, desde la electrónica industrial hasta los campos de comunicación, desde los métodos microincorporados hasta los equipos marinos. El principal y quizás el el beneficio más revolucionario de la electrónica digital es el más bajo en medida y encanto en experiencia.

La electrónica digital es aquel sistema digital que utiliza una señal digital como alternativa a una señal analógica. La electrónica digital es la ilustración más común del álgebra de Boole y es la idea de todos los circuitos digitales de los sistemas informáticos, los teléfonos móviles y muchas otras mercancías para los compradores.

La unidad elemental más típica de la electrónica digital es la puerta lógica. Combinando bastantes puertas lógicas (de decenas a muchos miles) se crean métodos más avanzados. El sistema avanzado de electrónica digital se conoce colectivamente como circuitos digitales.

Para muchos ingenieros digitales, las frases "circuito digital", "sistema digital" y "lógica" son intercambiables en el contexto de los circuitos digitales.

Edificio

Un circuito digital suele construirse a partir de pequeños circuitos digitales conocidos como puertas lógicas que pueden utilizarse para crear una combinación lógica. Cada puerta lógica está diseñada para realizar una actuación lógica booleana cuando aparece en los punteros lógicos. Una puerta lógica suele crearse a partir de una serie de interruptores gestionados eléctricamente, normalmente transistores, aunque las válvulas termoiónicas han tenido un uso histórico. La salida de una puerta lógica puede, por volteo, gestionar o alimentar puertas lógicas adicionales.

Otro tipo de circuito digital se construye a partir de tablas de búsqueda (muchas se compran como "aparatos lógicos programables", aunque hay diferentes tipos de PLDs). Las tablas de consulta pueden realizar las mismas funciones que las máquinas basadas en puertas lógicas, pero simplemente se reprogramarán cambiando el cableado. Lo que significa que un diseñador puede normalmente restaurar los errores de diseño con la alteración de la estructura del cableado. Posteriormente, en volúmenes pequeños de mercancía, los dispositivos lógicos programables son a veces la resolución popular. Suelen ser diseñados por ingenieros que utilizan programas informáticos de automatización del diseño digital.

Los circuitos integrados incluyen varios transistores en un chip de silicio y son el método menos costoso para crear muchas puertas lógicas interconectadas. Los circuitos integrados suelen estar interconectados en una placa de circuito impreso, que es una placa que incorpora piezas eléctricas y las conecta con trazos de cobre.

Diseño

Los ingenieros utilizan muchas estrategias para reducir la redundancia lógica para reducir la complejidad del circuito. Al reducir la complejidad, se reduce la variedad de piezas y los posibles errores y, por consiguiente, se reducen los precios. La redundancia lógica se erradicará mediante una serie de estrategias bien conocidas, como los diagramas de elección binarios, el álgebra de Boole, los mapas de Karnaugh, el algoritmo de Quine-McCluskey y la técnica de computación heurística. Estas operaciones suelen realizarse en un sistema de diseño asistido por ordenador.

Los métodos integrados con microcontroladores y controladores lógicos programables se utilizan a veces para implementar la lógica digital en métodos avanzados que no requieren una eficiencia óptima. Estos métodos suelen ser programados por ingenieros de programas informáticos o electricistas mediante el lenguaje de escalera.

Ilustración

Las representaciones son esenciales para el diseño de circuitos digitales de un ingeniero. Al seleccionar las representaciones, los ingenieros piensan en los tipos de métodos digitales.

El enfoque tradicional para simbolizar un circuito digital es con un conjunto de puertas lógicas iguales. Cada imagen lógica está representada por una forma única. El conjunto preciso de formas se publicó en 1984 de acuerdo con la norma IEEE/ANSI 91-1984 y ahora es de uso generalizado por los productores de circuitos integrados. Otro método consiste en montar un sistema igual de interruptores digitales (normalmente transistores). Esto puede representarse como una tabla de hechos.

La mayoría de los métodos digitales se dividen en combinacionales y secuenciales. Un sistema combinacional siempre presenta la misma salida cuando se le dan entradas idénticas. Un sistema secuencial es un sistema combinacional con algunas de las salidas retroalimentadas como entradas. Esto hace que la máquina digital realice una secuencia de operaciones. El mejor sistema secuencial puede ser un flip flop, un mecanismo que representa un dígito binario o "bit". Los métodos secuenciales a veces se diseñan como máquinas de estado. Con este método, los ingenieros pueden dibujar los hábitos sin cocinar de un sistema e incluso echar un vistazo a una simulación sin contemplar toda la letra pequeña de las capacidades lógicas.

Para la simulación lógica, las representaciones de los circuitos digitales tienen códecs de archivos digitales que pueden ser procesados por las aplicaciones de los ordenadores.

Ventajas de la electrónica digital

• Los circuitos digitales son relativamente sencillos de diseñar.
• Ha aumentado la precisión, la programabilidad.
• Los indicadores transmitidos no se degradan a larga distancia.
• Los indicadores digitales simplemente se guardarán.
• La electrónica digital es comparativamente más resistente al "error" y al "ruido". Sin embargo, en el caso de los diseños de alta velocidad, un poco de ruido puede inducir un error en la señal.
• Los circuitos digitales adicionales se fabricarán en chips integrados; esto nos ayuda a obtener métodos avanzados en medidas más pequeñas.
• La tensión en cualquier nivel de un circuito digital será excesiva o baja; posteriormente, hay mucha menos probabilidad de confusión.
• Los circuitos digitales tienen una mayor flexibilidad; podemos alterar el rendimiento de los circuitos digitales haciendo modificaciones en el programa de software, en lugar de alterar el circuito preciso.
• Los circuitos digitales son más fiables porque su salida es invariable en el tiempo, mientras que en los circuitos analógicos la salida se modifica sin alterar la configuración.
• Se aumenta la tasa de transmisión, con un mayor ancho de banda.
• Es más seguro.

Desventajas de la electrónica digital

• Los circuitos digitales sólo funcionan con indicadores digitales, por lo que se necesitan codificadores y descodificadores para el procesamiento. Esto aumentará el precio del equipo.
• El consumo de la instalación en un circuito digital es mayor que en un circuito analógico para un cálculo o un procesamiento de señales similar.
• La producción de calor es extra como resultado del mayor consumo de energía.
• Para los circuitos más pequeños, los circuitos digitales son comparativamente más caros.
• El mundo real es análogo en la naturaleza, por ejemplo, todas las partes que se asemejan a la suavidad, la temperatura, el sonido, etc. Para los métodos digitales, es esencial traducir una señal constante a discreta, lo que da lugar a pequeños errores de cuantificación. Para reducir los errores de cuantificación, es esencial que el minorista conozca el circuito digital.
• La portabilidad del circuito digital es un problema.

Significado de la electrónica digital

Existen varios campos {de la ingeniería eléctrica} dentro del ámbito de la informática y la ingeniería. Esto requiere la necesidad de crear una estructura digital. Los ingenieros de ordenadores portátiles tienen una amplia experiencia en electrónica, diseño de programas de software e integración de programas de hardware y software, y no sólo en el ámbito de la energía eléctrica. El alcance de este curso es gigantesco, ya que contiene el diseño de microcontroladores, microprocesadores, sistemas informáticos privados y superordenadores.

El sector de la electrónica digital utiliza el VLSI (Very Giant Scale Integration), que ha reducido las dimensiones y el espacio total de las placas de circuitos. Esto mejora la precisión y la eficacia del sistema. Para las funciones de comunicación, los métodos digitales tienen un gran beneficio en la codificación del conocimiento. La transmisión de la información se mantiene segura. Estos son los elementos dominantes que significan la importancia del movimiento de la electrónica digital. Además, tienen una excelente proyección a largo plazo.

Propósitos de la electrónica digital

Prácticamente todos los aparatos que utilizamos a diario hacen utiliza la electrónica digital hasta cierto punto. La electrónica digital se refiere únicamente a cualquier tipo de circuito que haga uso de lo digital de forma moderada a los indicadores analógicos.

Se construye mediante circuitos conocidos como puertas lógicas, cada una de las cuales realiza una actuación única. El circuito utilizará varias piezas que podrían ser todas normales, pero que se ponen juntas en varias mezclas para lograr el resultado especificado.

El circuito abarcará incluso resistencias y diodos, que se utilizan para regular la corriente y la tensión.

Muchos de nuestros enseres domésticos utilizan la electrónica digital. Desde ordenadores portátiles, televisores, mandos a distancia, calculadoras digitales, teléfonos inteligentes y diferentes métodos de ocio, hasta equipos de cocina domésticos como lavavajillas y lavadoras.

Los sistemas informáticos son uno de los ejemplos más avanzados y utilizan bastantes circuitos avanzados. Habrá cientos de miles de caminos dentro del circuito, dependiendo de la complejidad del ordenador y de sus capacidades.