NATURALEZA DE LOS CIRCUITOS DIGITALES

Pretendo caracterizar la Electrónica Digital, conocida también como lógica digital o circuitos lógicos, diferenciándola de la Electrónica Analógica, así como justificar el enorme crecimiento que se ha producido en el empleo de los componentes digitales. También examinaremos las etapas que se han cubierto hasta llegar a la actual escala de integración. Por último, expondremos cuáles son las aplicaciones más significativas de la Electrónica Digital.

Es necesario, desde el principio, clasificar y diferenciar algunos términos que se repetirán en éste y en siguientes entradas y que están íntimamente relacionados a vocablos que se utilizan para definir circuitos o conjuntos de elementos electrónicos de diferente orden de magnitud. No es lo mismo hablar de un sistema que de un dispositivo o de un simple componente o elemento. El objetivo no es establecer con carácter general una serie de definiciones de índole estrictamente formal, sino, como decíamos anteriormente, diferenciar unos conceptos de otros, conociendo con exactitud a qué nos estamos refiriendo cada vez que utilicemos alguna de estas expresiones a lo largo de todo el texto.

Un sistema es el circuito o conjunto de mayor magnitud de todos los que describiremos, y se puede definir como la asociación de una serie de dispositivos y/o componentes o elementos, todos ellos interrelacionados y entre los que existe una cierta cohesión y unidad de propósito. En todo sistema automático o procesamiento de señal eléctrica es posible apreciar una sucesión de etapas, tales como los sensores o transductores, el control o procesador y la salida o etapa de potencia. Cada una de estas etapas están constituidas por uno o varios dispositivos.

Puede ocurrir que en una misma instalación, máquina o equipo puedan coexistir, junto a un sistema eléctrico-electrónico, otros de naturaleza mecánica y/o neumohidráulica. La integración de todos ellos da lugar a un sistema de orden superior. Ejemplos de pequeños sistemas electrónicos son: un reloj, un termómetro, un voltímetro, etc. 

Un dispositivo es un circuito constituido por varios componentes que realiza una operación o materializa una función electrónica por sí mismo. Son ejemplos de dispositivos digitales, un biestable, un contador, un codificador, una etapa de salida, etc.

Un componente o elemento es cada una de las partes que constituyen un dispositivo. Así un transistor, un diodo, una resistencia, etc., son claros ejemplos de los componentes más simples que se emplean para construir un dispositivo.

Los progresos que se han producido, que se producen en la actualidad y que, presumiblemente, se seguirán produciendo en los procesos de integración de componentes en un solo chip (pastilla), producen algunas distorsiones en el planteamiento que hemos realizado anteriormente. Un dispositivo puede ser integrado en su totalidad y convertirse en un componente de otro dispositivo de mayor complejidad o, directamente, en un componente de un sistema. Un contador digital puede construirse con varios biestables, pero también se encuentran disponibles de forma integrada en un solo circuito.

La densidad de integración, como veremos más adelante, es hoy día tan elevada que es posible integrar en un solo chip un sistema electrónico en su totalidad. Un ejemplo de esta última afirmación, en grado extremo, lo constituyen los microcontroladores, que en una sola pastilla reúnen dispositivos de elevada complejidad, tales como un microprocesador, una memoria y unidades de entrada/salida, para comunicarse con el exterior. A pesar de la ambigüedad existente en esta materia, la descripción realizada, junto a estas últimas aclaraciones, nos parece válida como esquema de trabajo; rechazamos definiciones, recogidas en parte de la bibliografía especializada, tales como las de sistemas combinacionales o sistemas secuenciales referidas a circuitos codificadores, contadores, etc., que para nosotros son sencillamente dispositivos y en ningún caso sistemas. Por otra parte, hemos de señalar que los catálogos (Databooks) a veces utilizan dispositivo (en inglés, device) como término genérico para referirse tanto a circuitos, tales como biestables, codificadores, etc., como a simples componentes: diodos, transistores, etc. 

Escrito por Archie Tecnology

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