domingo, 12 de abril de 2009

SISTEMAS DIGITALES TAREA PARA GRADO 10 Y 11

TAREA PARA GRADOS DECIMO Y UNDECIMO

en el siguiente link encontraras informacion sobre los circuitos intregados que deberas estudiar para las siguientes clases. debes ser muy intuitivo para encontrar la información solicitada.




Sistemas digitales: Principios y ... - Búsqueda de libros de Google

domingo, 15 de marzo de 2009

SISTEMAS NUMERICOS

Sistemas de numeración.
Se define la base de un sistema de numeración como el número de símbolos distintos que tiene.
Normalmente trabajamos con el sistema decimalque tiene 10 dígitos: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.
La representación de un número N en un sistemade base b, puede realizarse mediante el desarrollo en forma polinómica.
N=anbn + an-1bn-1 + ... + a1b1 + a0b0 + a-1b-1 + ...
Donde:
b: base del sistema.
ai: coeficientes que representan las cifras de los números.
Por ejemplo:
a) El número 723,54 en base 10, lo podemos expresar:
723,54 = 7x102 + 2x101 + 3x100 + 5x10-1 + 4x10-2
b) El número 523,74 en base 8, lo podemos expresar:
523,74 = 5x82 + 2x81 + 3x80 +7x8-1 + 4x8-2

Sistema binario.
Consta de dos dígitos el 0 y el 1. A cada uno de ellos se le llama bit (binary digit). La forma de
contar en este sistema es similar al decimal, es decir: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000,...
Para cambiar un número de sistema binario a decimal se procede de la siguiente forma:
Primero se expresa el número binario en su polinomio equivalente, a continuación se calcula el
polinomio y el resultado es el número en base 10.
abcde,fg (2)= N (10)
N = a24 + b23 + c22 + d21 + e20 + f2-1 + g2-2
De la coma a la izquierda son los exponentespositivos y de la coma a la derecha son los exponentes negativos.
Por ejemplo:
a) El número 11010,11 en base 2, lo podemos expresar en base 10:
1x24 +1x23 + 0x22 + 1x21 + 0x20 + 1x2-1 + 1x2-2 = 16 + 8 + 0 + 2 + 0 + 0,5 + 0,25 = 26,75
Observar como se calcula la parte de después de la coma.
b) El número 101011,101 en base 2, lo podemos expresar en base 10:
1x25 +0x24 +1x23 + 0x22 + 1x21 + 1x20 + 1x2-1 + 0x2-2 + 1x2-3 = 32 + 0 + 8 + 0 + 2 + 1 + 0,5 + 0 + 0,125 = 43,625
Para realizar el cambio de base decimal a base binaria de procede como se indica a continuación:
Se divide número decimal por dos, continuamente hasta que todos los restos y cocientes sean 0 o 1.
El número binario será el formado por el último cociente (bit de mayor peso) y todos los restos.
Por ejemplo:
a) El número 37 en base decimal, lo podemos expresar:
37 en base 10 = 100101 en base 2


Sistema hexadecimal.
Consta de dieciséis dígitos el 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y el F. La forma de contar en este sistema es similar al decimal, es decir: 0, 1, 2,..., E, F, 10, 11, 12,..., 1E, 1F, 20, 21, 22,..., 2E,2F, 30, 31, 32,..., 3E, 3F,...
La equivalencia entre hexadecimal y decimal es:
Hex 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
Dec 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Para cambiar un número de sistema hexadecimal a decimal se procede de la siguiente forma:
Primero se expresa el número hexadecimal en su polinomio equivalente, a continuación se calcula el polinomio y el resultado es el número en base 10.



...abcde (16)= N (10)
N = ...a164 + b163 + c162 + d161 + e160



Por ejemplo:
a) El número 3A1 en base 16, lo podemos expresar en base 10:
3x162 + (A)10x161 + 1x160 = 768 + 160 + 1 = 929



b) El número 3BF8 en base 16, lo podemos expresar en base 10:
3x163 + (B)11x162 + (F)15x161 + 8x160 = 12288 + 2816 + 240 + 8 = 15352



Para realizar el cambio de base decimal a base hexadecimal de procede como se indica a
continuación:
Se divide número decimal por 16, continuamente hasta que todos los restos y cocientes sean valores entre 0 y 15(F). El número hexadecimal será el formado por el último cociente (bit de mayor peso) y todos los restos.



Por ejemplo:
a) El número 3571 en base decimal, lo podemos expresar:



3571 en base 10 = DF3 en base 16

La fácil conversión que tiene este sistema con el binario lo hace muy atractivo.
La equivalencia entre Hexadecimal, decimal y binario es:
Hexadecimal Decimal Binario
0 0 0000
1 1 0001
2 2 0010
3 3 0011
4 4 0100
5 5 0101
6 6 0110
7 7 0111
8 8 1000
9 9 1001
A 10 1010
B 11 1011
C 12 1100
D 13 1101
E 14 1110
F 15 1111

Para cambiar un número de sistema binario a hexadecimal se procede de la siguiente forma:
Primero se agrupa el número binario en bloques de cuatro bits empezando por el bit de menor peso.
Luego se convierte cada uno de los grupos en su equivalente Hexadecimal.
Por ejemplo:
a) El número 11101011011 en base 2, lo podemos expresar en base 16: 111,0101,1011 = 75B
b) El número 11011010110110 en base 2, lo podemos expresar en base 16:
11,0110,1011,0110 = 36B6

Para cambiar un número de sistema hexadecimal a binario se procede de manera similar:
Primero se convierte cada dígito hexadecimal en su equivalente binario de cuatro bits. Luego se
agrupan y ya está.
Por ejemplo:
a) El número 15E8 en base 16, lo podemos expresar en base 2:
15E8= 0001,0101,1110,1000 =0001010111101000
b) El número 123 en base 16, lo podemos expresar en base 2:
123 = 0001,0010,0011 = 000100100011

INTRODUCCIÓN A LA ELECTRONICA

INTRODUCCIÓN
Gracias a la electrónica se llevaron a cabo los descubrimientos científicos que tuvieron inmediata aplicación práctica y viceversa, las aplicaciones prácticas fomentaron la investigación científica para resolver diferentes problemas, lo cual a su vez abrió nuevos horizontes científicos. Se reseña la curiosidad científica que ha tenido el hombre desde tiempos inmemoriales por las propiedades de la electricidad.
El conocimiento científico de la electricidad dio lugar, inmediatamente, a aplicaciones tecnológicas importantes. Éstas incluyen al telégrafo, con el que el hombre pudo comunicarse por medios eléctricos, y a las máquinas eléctricas, o sea, motores eléctricos y generadores de electricidad. De esta forma, el hombre tuvo a su disposición fuentes de corriente eléctrica de gran intensidad, hecho que cambió drásticamente la vida, dando lugar a una revolución en la forma de vida de la humanidad, cuyas consecuencias fueron la iluminación eléctrica y el teléfono, entre otras.

Historia de la electrónica. Nacimiento de la electrónica:
Como hacia el fin de siglo XIX ya se había inventado el micrófono, que transforma una señal acústica en una eléctrica. Por otro lado, ya se había inventado el audífono, aparato que transforma una señal eléctrica en una acústica. En este sistema las voces se distorsionaban mucho, la energía con que se emitía la onda era muy pequeña. Además, el hecho de que la fracción de energía que llegaba al receptor era muy pequeña, hacía difícil su funcionamiento para distancias grandes. La solución más satisfactoria fue lograda una vez que se inventó el tubo al vacío.

Desarrollo de la radio.
Un elemento crucial para el desarrollo de la radio fue el oscilador. Este circuito fue inventado en 1913 por el físico estadounidense Edwin Howard Armstrong (1890"1954). Es un circuito basado en un tríodo, de cuya salida se toma una parte de la corriente que se vuelve a alimentar a la entrada del tríodo, formando un circuito de retroalimentación. El primer programa público de radio fue emitido en Inglaterra el 23 de febrero de 1920. Así nació la radio.
En 1933 Armstrong inventó otro tipo de emisión de señales de radio: el de frecuencia modulada (FM). La transmisión por FM, iniciada comercialmente en Estados Unidos en febrero de 1941, comparada con la amplitud modulada (AM), tiene la ventaja de que sus transmisiones no se alteran con las perturbaciones, ya sean atmosféricas o producidas por el hombre, que afectan la amplitud de la onda pero no su frecuencia. En el sistema de FM no se presenta el llamado fenómeno de "estática", que es un ruido sistemático que se oye en emisiones de AM.

Desarrollo de la televisión.
Hace alrededor de un siglo, varias personas empezaron a considerar la posibilidad de enviar imágenes por medios eléctricos (o sea, lo que hoy en día hace la televisión). En 1884, el alemán Paúl Nipkow solicitó una patente para un sistema de televisión que él denominó "telescopio eléctrico". Este rústico aparato era dispositivo electromecánico que utilizaba una fotocelda para transformar luz en corriente eléctrica. La imagen no reproducía los detalles finos. Variaciones de este se diseñaron hasta 1930 sin que realmente tuviesen éxito.

Integración de chips, computadoras...
El transistor, se empezó a utilizar a finales de la década de 1940, se consideró en su época como una maravilla de lo compacto, comparado con el tamaño de los tubos al vacío. A partir de 1950 el tamaño de los dispositivos electrónicos se ha reducido. En 1960, se empezó a usar la palabra microelectrónica, un bloque (chip) de silicio de un área de 0.5 cm² podía contener de 10 a 20 transistores con varios diodos, resistencias y condensadores.
Hoy en día tales bloques pueden contener varias docenas de miles de componentes. A medida que la microtecnología electrónica se desarrolló, se aplicó a computadoras comerciales. Se diseñaron diferentes dispositivos portátiles como las calculadoras. Cada componente que se usaba en un circuito electrónico estaba hecho de materiales que tuviesen las características requeridas para su funcionamiento. Se utilizó el tungsteno para los cátodos de un tubo al vacío, cerámica para condensadores, carbón para resistencias.

Desarrollo de la electrónica en el mundo.
En computación, el hardware configurable, la computadoras ópticas y la computación molecular. En las computadoras ópticas haces de luz remplazan a las conexiones metálicas (de cobre). Estas serán de mayor capacidad, más rápidas, de menor consumo energético y ocuparan menos espacio.
En transporte terrestre, los trenes voladores MAGLEV ( Magnetically Levitated Vehicles), los automóviles eléctricos y electrónicos, y los automóviles inteligentes serán las tecnologías responsables del desplazamiento rápido y seguro de las personas. Los trenes voladores son vehículos que corren a velocidades cercanas a los 500 Km/h. Electroimanes de gran potencia se usan para generar las fuerzas de suspensión, conducción, tracción y frenado del tren. El tren japonés HSST con suspensión magnética repulsiva, y el Transrapid alemán con suspensión magnética atractiva, son dos prototipos MAGLEV que en la práctica han demostrado que velocidades cercanas a los 500 Km/h son posibles. En los automóviles eléctricos, los motores de combustión son remplazados por motores eléctricos alimentados por baterías recargables. Estos automóviles eléctricos son más eficientes (en términos de energía/distancia) y más limpios (no emiten gases contaminantes) que los vehículos con motores de combustión. Estos surgen como una respuesta necesaria a la contaminación ambiental y al agotamiento de las reservas mundiales de petróleo.
En el campo de las comunicaciones, las redes completamente ópticas se impondrán como la tecnología más eficiente para transmisiones intensivas en data (voz, fax, video) entre millones de terminales. En teoría una fibra óptica simple puede transmitir a una velocidad de 100 veces superior a la velocidad de transmisión en cables de cobre.
Las máquinas inteligentes, los materiales inteligentes y el software inteligente serán una realidad considerando la gran rapidez que tendrán los futuros microprocesadores. Las máquinas inteligentes serán capaces de aprender, inferir, pensar, juzgar, memorizar, recordar y mejorar de manera muy similar a la del ser humano. Los materiales inteligentes son aquellos capaces de modificar su estructura interna de manera que no se dañen ante el efecto de sobrecargas (como terremotos).
Se tienen las cámaras y video"cámaras digitales (no más revelado de fotos), las cirugías laparascópicas computarizadas, los órganos artificiales, los robots que harán actividades del hogar e industrias.

INTRODUCCIÓN A LA ELECTRICIDAD

LA ELECTRICIDAD
El hombre ha logrado establecer que los cuerpos están constituidos fundamentalmente por tres elementos: protones, neutrones y electrones. Los protones y neutrones se agrupan en regiones muy pequeñas llamadas núcleos atómicos; los electrones giran alrededor de estos núcleos, formando átomos. A su vez, los átomos se agrupan para formar sustancias.

Corriente eléctrica
La corriente eléctrica es el paso de electrones a través de un conductor, los electrones hacen parte de átomo. El átomo es la parte mas pequeña en que puede dividirse un elemento sin que pierda sus características físicas y químicas. Esta compuesto por protones, neutrones y electrones.
La corriente eléctrica se produce por medio de una fuente externa que aumenta la energía potencial. Provocando el paso de electrones de un átomo a otro. La corriente eléctrica es transmisión de energía y debe existir necesariamente un circuito que por medio de este flujo constante de electrones. El circuito esta conformado por; una fuente que es la que aumenta la energía potencial y una carga que es el elemento que transforma la energía eléctrica en otras formas de energía: luz, calor, movimiento, mecánico, etc.

Clases De Corriente Eléctrica

Conocemos dos clases de corriente eléctrica:
Corriente continua. ( D.C.o C.C.)
Corriente alterna ( A.C.o C.A.)

  • Corriente Continua


La corriente continua es aquella corriente que no presenta variación ni en magnitud ni en sentido. En instalaciones residenciales su uso es limitado a casos muy específicos .

  • Corriente alterna

La corriente alterna es aquella que varia en magnitud y sentido, a intervalos periódicos. Por el uso tan generalizado conoceremos sus características principales.

INTRODUCCIÓN A LA ELECTRONICA DIGITAL

INTRODUCCIÓN A LA ELECTRONICA DIGITAL



La electrónica digital, se encuentra en pleno desarrollo, la mayor parte de los sistemas electrónicos se basan en ella.
En este tema estudiaremos las bases sobre las que se asienta. Sistemas de numeración y álgebra de Boole. También obtendremos funciones, aprenderemos a simplificarlas y a crear circuitos
que las implementan. Con todo esto obtendremos un diseño que servirá para resolver un problema real.
Existen una gran diversidad de sistemas digitales, tan solo estudiaremos una pequeña parte, con la que hacernos a la idea de su uso.


Una señal analógica es aquella que puede tener infinitos valores, positivos y/o negativos.
Mientras que la señal digital sólo puede tener dos valores 1 o 0.
En el ejemplo de la figura, la señal digital toma el valor 1 cuando supera al valor a, y toma valor 0 cuando desciende por debajo del valor b. Cuando la señal permanece entre los valores a y b, se mantiene con el valor anterior.
Esto supone una gran ventaja, hace que la señal digital tenga un alto grado de inmunidad frente a variaciones en la transmisión de datos.
Pero tiene el inconveniente de que para transmitir una señal analógica debemos hacer un muestreo de la señal, codificarla y posteriormente transmitirla en formato digital y repetir el proceso inverso. Para conseguir obtener la señal analógica original todos estos pasos deben hacerse muy rápidamente.
Aunque los sistemas electrónicos digitales actuales trabajan a velocidades lo suficientemente altas como para realizarlo y obtener resultados satisfactorios.
El muestreo de una señal consiste en convertir su valor en un valor binario, por lo que es necesario estar familiarizado con los sistemas de numeración.

INTRODUCCIÓN A LA ELECTROTECNIA