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Dominar circuitos analógicos y digitales: una guía para principiantes

  • 20/12/2023
  • 2,514


Efinición y características de circuitos analógicos y circuitos digitales

La diferencia entre los circuitos analógicos y los circuitos digitales

La relación entre los circuitos analógicos y los circuitos digitales

Cómo realizar las funciones de los circuitos analógicos y digitales

Solicitud


En el mundo de la electrónica, la comprensión de los circuitos analógicos y digitales es fundamental.Estos circuitos forman la columna vertebral de todos los dispositivos electrónicos, desde teléfonos inteligentes hasta computadoras y todo lo demás.Este artículo proporcionará una guía completa para que los principiantes comprendan los conceptos de circuitos analógicos y digitales, allanando el camino para una mayor exploración en el campo de la electrónica.

Efinición y características de circuitos analógicos y circuitos digitales


El ámbito de los circuitos integrados se divide en dos categorías distintas: circuitos analógicos y digitales.

Los circuitos integrados analógicos están diseñados para la generación, amplificación y procesamiento de señales de forma de función continua, como el sonido, la luz y la temperatura.El término "analógico" denota principalmente la reproducción proporcional de voltaje (o corriente) en relación con las señales del mundo real, que se origina en la palabra griega que significa "proporcional".
Sus características principales incluyen:

1. La función adquiere un número infinito de valores.

2. Cuando cambian la imagen y la información del sonido, la forma de onda de la señal también cambia.En otras palabras, la información a propagarse en una señal analógica está contenida dentro de su forma de onda (el patrón de cambio de información se refleja directamente en los cambios de amplitud, frecuencia y fase de la señal analógica).

3. Los circuitos analógicos primarios abordan principalmente dos aspectos principales: 1. Amplificación, 2.fuente de señal.

4. Las señales analógicas poseen continuidad.

Un circuito integrado digital opera con señales discretas, manipulándolas a través de funciones aritméticas y lógicas.Estas señales, en código binario, alternan entre dos estados lógicos: 0 y 1. Esta destreza en el procesamiento le otorga el apodo de un circuito lógico digital.

Sus características principales son: los circuitos integrados digitales se destacan en la realización de operaciones de aritmética y lógica simultánea debido a su base de álgebra lógica binaria.Manejan con habilidad las tareas como operaciones, comparaciones y toma de decisiones, aprovechan las operaciones como y, o, y no.

Su base binaria garantiza una fiabilidad robusta, en gran medida no afectada por la potencia, la temperatura o las variaciones de proceso, a diferencia de sus contrapartes analógicas.

En particular, la alta integración de los circuitos digitales facilita el pequeño tamaño y el bajo consumo de energía.El diseño, el mantenimiento y la reparación del circuito son notablemente flexibles.Los avances en la tecnología de circuito integrado han impulsado la evolución de SSI a VLSI, lo que permite funcionalidades a nivel de sistema.El diseño del circuito a menudo implica simplemente vincular las unidades de bloque estándar, mientras que las matrices lógicas programables satisfacen las necesidades a medida a través de la programación.

La diferencia entre los circuitos analógicos y los circuitos digitales


Los circuitos analógicos son los circuitos diseñados para el procesamiento de señales analógicas, mientras que los circuitos digitales están diseñados para manejar señales digitales.Las señales analógicas son funciones temporales, que representan cambios continuos en la cantidad, mientras que las señales digitales son de naturaleza discreta.Dado que todos los sistemas electrónicos se basan en componentes y circuitos electrónicos específicos como su base, en el ámbito del procesamiento de señales, tanto la adquisición de señales como la restauración son de naturaleza analógica, y el procesamiento digital ocurre en las etapas intermedias.Específicamente, los circuitos analógicos se dedican principalmente a tratar con señales analógicas, que exhiben continuidad tanto en los dominios de tiempo y valor, como las señales de habla.En contraste, las señales digitales, por su propia naturaleza, sufren variación, que implican muestreo de señales, cuantificación y codificación.

La transmisión de señal digital emplea un esquema de codificación específico, donde cada nivel de intensidad de sonido coincide con un código único.Para cada muestra de sonido capturada, se envía su código correspondiente.A pesar de la granularidad de los niveles de sonido y la tasa de muestreo, es inevitable cierta pérdida de la señal original.Sin embargo, esto se puede aliviar aumentando la frecuencia de muestreo, idealmente, para duplicar la frecuencia de la señal original para la restauración completa.Los matices de estas características justifican una comparación más cercana.


Comparación de electrodomésticos integrados analógicos y datos de dispositivos integrados digitales

La relación entre los circuitos analógicos y los circuitos digitales


En el ámbito de los circuitos electrónicos, los circuitos analógicos ejercen la potencia de energizar y ejecutar funciones dentro de los circuitos digitales.Estos dos reinos divergen en su representación de señales, pero comparten un terreno común en sus capacidades operativas.Las manipulaciones que sufren las señales analógicas, incluida la amplificación, la filtración y la restricción, encuentran resonancia dentro del dominio de las señales digitales.Es una verdad que, en su núcleo, todos los circuitos digitales se encuentran estrechamente a los principios fundamentales de los circuitos analógicos.

Un óxido de metal-semiconductor (CMOS) complementario está compuesto por dos transistores de efecto de campo (MOSFET) complementarios de óxido-óxido-semiconductor (MOSFET) con estructuras simétricas y complementarias, lo que le permite manejar niveles lógicos digitales altos y bajos.Sin embargo, el objetivo de diseño de los circuitos digitales es procesar señales digitales.La introducción de señales analógicas arbitrarias sin procesamiento adicional puede dar lugar a ruido de cuantización.

En el lenguaje de la teoría de la señal, una señal de tiempo discreta se destaca como la realización numérica de una señal en una variedad discernible de coyunturas temporales discretas.Esta nomenclatura surge de la prevalencia de señales de tiempo discreto a medida que las muestras se seleccionaron de señales analógicas a intervalos temporales regulares (aunque a veces, irregulares).Vale la pena señalar que los términos "tiempo discreto" y "digital" a menudo se utilizan indistintamente para delinear una y la misma señal.Lleva a mencionar que ciertas teorías se exponen en el ámbito de las señales de tiempo discreto encuentran aplicabilidad convincente en el dominio de las señales digitales.

Cómo realizar las funciones de los circuitos analógicos y digitales


Los circuitos analógicos y los circuitos digitales sirven como portadores de variaciones de señal.En los circuitos analógicos, la amplificación y la atenuación de las señales se logran a través de las características de amplificación de los componentes, mientras que en los circuitos digitales, la transmisión de señal se logra a través de las características de conmutación.

En los circuitos analógicos, los cambios en el voltaje, la corriente, la frecuencia y el período son interdependientes, mientras que en los circuitos digitales, los cambios en el voltaje, la corriente, la frecuencia y el período son discretos.

Los circuitos analógicos pueden funcionar en condiciones de alta corriente y alto voltaje, mientras que los circuitos digitales funcionan bajo condiciones de bajo voltaje, baja corriente y bajo consumo de energía para generar señales de control estables.

Solicitud


Los circuitos analógicos prácticamente abarcan todo el campo de la electrónica, ya que la implementación de la funcionalidad en cualquier circuito electrónico implica elementos analógicos.

Los circuitos digitales y la tecnología de electrónica digital encuentran aplicaciones generalizadas en campos como televisión, radar, comunicación, computación electrónica, control automático, aeroespacial y diversos dominios científicos y tecnológicos.

El diseño de circuitos analógicos suele ser más desafiante y exige un mayor nivel de experiencia de los diseñadores.Esta es una de las razones por las cuales los sistemas de circuito digital se adoptan más ampliamente en comparación con los sistemas de circuito analógico.Los circuitos analógicos a menudo requieren más cálculo manual, y el nivel de automatización en su proceso de diseño es más bajo en comparación con los circuitos digitales.

Si tiene alguna pregunta, no dude en contactarnos, y YIC responderá de inmediato.

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