Podemos dividir la electrónica en dos grandes campos: la electrónica analógica y la electrónica digital, según el tipo de señales que utilice. Llamamos señal, a la variación de una magnitud que permite transmitir información. Las señales pueden ser de dos tipos:
- Señales analógicas: son las señales que varían de forma continua en el tiempo entre dos valores extremos, pudiendo adoptar cualquiera de los infinitos valores intermedios entre los anteriores.
- Señales digitales: son las señales que pueden adoptar sólo algunos valores concretos.
Ejemplo: Supongamos un circuito formado por una LDR, como el de la figura. Consideramos como señal de salida del circuito la tensión en el punto S.
Vamos a exponer la LDR a dos situaciones diferentes:
a) Colocamos la LDR al aire libre, expuesta a luz natural. Esta luz irá variando a lo largo del día, y tendrá variaciones debidas, por ejemplo, a la ocultación temporal del sol por el paso de alguna nube. Si representamos en un gráfico la variación de la tensión en el punto S (con respecto a masa) a lo largo del tiempo, obtendremos una curva similar a la de la figura:
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Se observa que la tensión varía de forma continua y toma todos los valores intermedios entre los valores máximo y mínimo. Se trata de una señal analógica.
Supongamos que la vamos midiendo cada hora. Los distintos valores que vamos tomando son las muestras que representan la luz a lo largo de intervalos discretos de tiempo (cada hora). De esta forma estamos convirtiendo una magnitud analógica en una magnitud discreta. La figura representa el resultado de muestrear (tomar muestras, valores) la evolución de la iluminación cada hora, y no es la representación digital de la señal. Esta señal discreta la podemos digitalizar si a cada valor muestreado le asociamos un código digital.
b) Colocamos la LDR en un habitáculo cerrado (sin luz natural) junto a un foco luminoso. A continuación encendemos y apagamos el foco varias veces según nos parezca. La variación de la tensión en el punto S adoptará ahora una forma bien distinta:
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Se observa que la tensión varía de forma discontinua, adoptando únicamente dos valores concretos, un valor bajo cuando el foco está apagado y un valor alto cuando el foco está encendido. Se trata de una señal digital.
Hoy en día, con la creciente complejidad de los procesos industriales y de los elementos necesarios para su control, los grandes volúmenes de información que es necesario tratar, la revolución de las comunicaciones, etc, se hacen imprescindibles métodos de control electrónico cada vez más sofisticados. En este contexto, las señales digitales presentan importantes ventajas frente a las analógicas, como son su mayor inmunidad a las interferencias, mayor simplicidad de tratamiento, economía de circuitos, etc.
En electrónica digital se utilizan señales que pueden adoptar únicamente dos valores bien diferenciados. Por ello, estas señales se denominan señales binarias.
Los circuitos digitales estarán compuestos por dispositivos capaces de distinguir y de generar señales binarias; como veremos, los dispositivos electrónicos digitales más básicos, y a partir de los cuales están constituidos todos los demás, se denominan puertas lógicas.
En un sistema digital, las señales eléctricas que se utilizan tienen dos niveles de tensión, que pueden ser, por ejemplo, 5 voltios o 0 voltios. Los dispositivos electrónicos que se utilizan en estos sistemas, generalmente pueden permanecer en uno de estos dos estados posibles de tensión de manera indefinida, siempre que se mantenga la alimentación. De esto se
deduce que un sistema digital puede describirse como un sistema binario y los dos niveles de tensión utilizados se pueden asignar a los valores binarios “0” y “1”.
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Según se asignen los niveles de tensión, podemos tener lo que se denomina lógica positiva y lógica negativa
La lógica negativa sería al revés: 0 lógico = 5 v y 1 lógico = 0 v.