Un circuito eléctrico se define como la unión de dos o más elementos que al conectarse permiten el flujo de la corriente eléctrica. Este mecanismo facilita y a la vez controla el paso de la electricidad; es posible que esté formado por diferentes elementos encargados de determinar sus características, algunos de estos son: fuentes, interruptores, resistencias, condensadores, semiconductores, cables, entre otros.
En el presente artículo aprenderás a identificar específicamente los circuitos electrónicos digitales, su tipología y algunas representaciones ¡vamos!
Elementos básicos de un circuito eléctrico
Primero que nada es necesario que entiendas el engranaje de los circuitos eléctricos, esto te permitirá comprender después los circuitos electrónicos. Los circuitos eléctricos están compuestos por las siguientes partes:
Generador
Este elemento produce y mantiene el tránsito eléctrico del circuito, sirve para que la corriente alterna continua pueda cambiar su sentido, así como para que la corriente continua mantenga su sentido.
Conductor
A través de este material la corriente puede viajar de un componente a otro, suele ser de cobre o aluminio para garantizar su conductividad.
Zumbador
Esta pieza convierte la energía eléctrica en energía acústica. Funciona como un mecanismo de aviso que produce un sonido continuo e intermitente. Es utilizado en sistemas como automóviles o electrodomésticos.
Resistencias Fijas
Pequeños componentes que se colocan para regular la cantidad de corriente eléctrica que circula. Se encargan de proteger las piezas por las que no debe circular la corriente de alta intensidad.
Potenciómetro
Resistencia variable que se acciona de forma manual por medio de un cursor. Se usa para controlar la cantidad de corriente en un circuito eléctrico, ajustando el cursor entre el 0 y el valor máximo.
Termistor
Esta resistencia es variable a la temperatura y se pueden encontrar dos tipos: el primero es el Termistor NTC (Coeficiente de temperatura negativo) y el segundo el Termistor PTC (Coeficiente de temperatura positivo).
Elementos de mando y control
Estos elementos permiten dirigir o cortar el paso de la electricidad dentro de un circuito, también se conocen como interruptores.
Pulsador
Es el elemento que permite el paso o la interrupción de la corriente eléctrica mientras está accionado. Cuando la corriente ya no actúa sobre él, vuelve a la posición de reposo.
Elementos de Protección del circuito
Estos componentes protegen los circuitos y a la persona que los está manipulando, de esta forma se evita el riesgo de electrocución.
Circuito electrónico digital
Los circuitos electrónicos digitales se pueden utilizar en diversas tecnologías como: la mecánica, la electromecánica, la óptica o la magnética; debido a que ningún otro mecanismo permite integrar millones de dispositivos para operar de manera conjunta en un periodo de tiempo reducido.
Los circuitos digitales o circuitos lógicos, son aquellos que manejan la información de forma binaria; es decir, su lenguaje de codificación se basa en el “0” y el “1”, estos dos niveles de voltaje representan:
«1» nivel alto o «high».
«0» nivel bajo o «low».
Algunos de los beneficios de los circuitos electrónicos digitales que podemos evidenciar son:
Cuentan con una mayor fiabilidad en el procesamiento de la información, de modo que una pequeña degradación de la señal no influye en el sistema digital. Por otro lado los circuitos analógicos sí sufren pérdidas de información; por ejemplo, las interferencias que se presentaban comúnmente en las radios y televisiones antiguas.
Disponen de un soporte matemático adecuado para el desarrollo. En concreto, trabajan con el álgebra de Boole, un modelo matemático que se utiliza para la informática y la electrónica digital.
Dominan las tecnologías de fabricación.
Tienen una amplia distribución comercial, gracias a las diversas aplicaciones y tareas en las que se emplean.
Los circuitos electrónicos son un dispositivo que vino a revolucionar la tecnología, gracias a este funcionamiento hoy contamos con smartphones y computadoras.
Tipos de circuitos digitales
Existen dos clasificaciones de circuitos digitales que dependen de las tareas que realizan, estas están clasificadas en: circuitos combinacionales y circuitos secuenciales ¡vamos a conocerlos!
– Circuitos digitales combinacionales
Este sistema digital se caracteriza porque tiene una misma combinación en las entradas y en las salidas, son aquellos en los que la acción se acata en un momento específico.
Por ejemplo, un sistema de riego de aspersores puede accionarse en una hora y un día específicos o dependiendo de la temperatura ambiental o la humedad del terreno; cuando las condiciones son propicias el sistema de riego se activa, independientemente de cómo y cuando se haya activado anteriormente.
– Circuitos digitales secuenciales
A diferencia de los condicionales, los valores de las salidas de estos circuitos no están supeditados a los valores de entrada, por lo que se definen en mayor medida por su estado anterior o interno.
En un sistema digital secuencial el mecanismo tiene memoria y toma una decisión basado en las entradas y el historial del aparato o dispositivo.
Por ejemplo, en el sistema de una caja fuerte se utiliza un teclado numérico, en el cual la puerta se abre al pulsar la secuencia correcta y la tecla numeral (#) al finalizar; por lo tanto, este sistema cuenta con una memoria que recuerda las teclas, así como el orden en que deben ser pulsadas. Este tipo de circuitos es más elaborado debido a que no sólo realiza las funciones lógicas estándar, sino que además permite almacenar valores y ejecutar tareas más complejas.
Los ingenieros en electrónica y profesionales del rubro utilizamos representaciones gráficas para entender y manejar los circuitos electrónicos. Esta labor facilita nuestro trabajo. Si deseas seguir conociendo más de los tipos de circuitos, regístrate en nuestro Diplomado en Instalaciones Eléctricas y vuélvete un experto con ayuda de nuestros docentes.
Dibujos de circuitos electrónicos
La representación gráfica de un circuito electrónico es conocida como esquema eléctrico, en este plano suelen dibujarse uno o varios circuitos electrónicos que conforman cada parte de la instalación, en este encontraremos las conexiones que se realizaron, su ubicación y los materiales usados para formar cada parte del circuito. Algunos de los ejemplos más comunes de esquemas eléctricos digitales son:
Circuitos lógicos secuenciales
Estos circuitos son conocidos como AND, OR y NOT, tienen la capacidad de funcionar sin memoria, en el caso del circuito AND, una salida lógica “1” se obtiene cuando las entradas están simultáneamente en este valor. Si cada entrada pasa por la lógica 1 de manera secuencial pero no simultánea, la salida permanecerá en la lógica 0.
En la lógica secuencial se utiliza un elemento básico llamado flip flop, pieza de la memoria que almacena un bit de información representado por un estado eléctrico alto o bajo, según el caso. Son utilizados para medir la frecuencia, computar el tiempo, generar señales en secuencia, memorizar registros o dividir trenes de pulsos por una constante fija. El circuito secuencial más simple es un flip flop tipo RS.
Por otro lado, el flip flop tipo D es una modificación introducida al flip flop clocked RS, el cual es controlado desde su funcionamiento por los pulsos clock, por medio de una sola línea común que es la entrada.
También existe el JK flip flop, con compuertas clocked que están dispuestas de tal forma que la acción poner – quitar (set – reset) se lleva a cabo por una sola línea de entrada.
Circuitos combinacionales
Existen tres formas principales para especificar la función de un circuito lógico combinacional:
1. Álgebra booleana
Esta manera de expresión algebraica, muestra el funcionamiento del circuito lógico en cada entrada verdadero/falso, que es el equivalente a 1 y 0, resultando en una salida lógica de “1”.
2. Tabla de verdad
Este instrumento define la función de una puerta lógica, al proporcionar una lista concreta que muestra los posibles estados de salida, así estima cada probabilidad con la que podría encontrarse la puerta de entrada.
3. Diagrama lógico
Representación gráfica de un circuito lógico que muestra el cableado y las conexiones de forma individual. En cada puerta lógica, estas se representan con un símbolo gráfico específico, las tres variantes de los circuitos lógicos se muestran a continuación.
Algunas veces la electrónica nos puede parecer difícil, sin embargo, forma parte de nuestra vida cotidiana y favorece muchas de las actividades que realizamos con frecuencia, como usar un televisor o un celular; por tal razón es muy importante que conozcas sus partes y domines su funcionamiento. Además puedes aprovecharlo para mejorar tus ingresos económicos.
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