Electrónica Digital: Circuitos Combinacionales, Secuenciales y Componentes Básicos

Señal de habilitación (enable)

Enable: es una señal de habilitación. El objetivo es ahorrar energía. Se denomina lógica negativa, por lo que funciona cuando enable está en 0 y no cuando está en 1.

Circuitos combinacionales

Codificador

Codificador: es un circuito combinacional que convierte una señal humana a un determinado código binario. Es un circuito con n entradas y n salidas. Es completo si m = 2ⁿ; si no, es incompleto.

Cada línea de entrada se asigna a un peso. Si se activa una entrada, en las n bits de salida aparece codificado el peso de la entrada. Existen 2 tipos:

• Con prioridad: está diseñado para atender solo una activación en las líneas de entrada simultáneamente.
• Sin prioridad: varias entradas pueden activarse simultáneamente; se da prioridad al de mayor peso.

Decodificador

Decodificador: realiza la operación inversa al codificador. Se activa la única salida en función de los valores de entrada. Se usa, además, el código.

Componentes básicos

Diodo de unión

Diodo de unión: componente de 2 terminales, ánodo y cátodo. Solo permite la circulación cuando la tensión es mayor en el ánodo que en el cátodo. El silicio y el germanio son semiconductores.

En la zona P del diodo hay una falta local de electrones (huecos), que funcionan como portadores de carga positiva. En cambio, en la zona N hay muchos electrones. Un flujo de electrones en un sentido provoca un flujo de huecos en el otro sentido.

• Cuando VAK es positiva, el diodo está en conducción. A esto se le llama polarización directa.
• Cuando VAK es negativa: polarización inversa. Si en inversa aumentamos la tensión, el diodo se rompe.

Rectificador

El diodo diseñado para convertir la corriente alterna en continua es el rectificador.

Circuito integrado

Circuito integrado: una pequeña placa de material semiconductor (silicio) en la que aparece una serie de componentes electrónicos conectados entre sí. Por ejemplo, se pone la placa y sobre ella se ponen + y -, mediante difusión para + y -.

Familias lógicas

Familias lógicas: son grupos de circuitos integrados con un componente en común, a partir del cual se crea la familia. La más usada es la CMOS, porque no gasta apenas energía, aunque es más lenta que la TTL.

Circuitos secuenciales

En los circuitos secuenciales, los cambios que se producen en la salida cambian la función del circuito.

Circuitos síncronos

Existe una señal externa que cambia de 0 a 1, llamada reloj (clock). Permite escribir en la memoria en determinados instantes (flancos). Los circuitos cuyo elemento de memoria solamente da información en un momento determinado del reloj (los flancos) se llaman síncronos, al igual que los acontecimientos de memoria síncronos.

Circuitos asíncronos

Son aquellos en los que no existe ninguna señal de reloj o no existe elemento de memoria sincronizado.

Biestables (flip-flops)

Cerrojo (latch)

Los circuitos que tienen un elemento de memoria se llaman biestables. El latch es el más importante. Está formado por 2 puertas NOR.

Biestable síncrono JK (flip-flop)

Las variables de entrada están activadas cuando hay un flanco en el reloj. Existen 2 tipos: de subida y de bajada.

Biestables D y T

Los biestables D y T son los más comunes de encontrar en el mercado, porque solo tienen una entrada síncrona.

Contadores

Un contador es un circuito secuencial síncrono que va a producir una secuencia determinada con cada pulso (flanco). Cuando la secuencia tiene un período fijo se llama reloj o temporizador; si no, se llama contador. Los valores del contador son números.

Módulo: el número de diferentes valores que produce la secuencia.

Existen 2 tipos de contadores:

• Síncrono: todos los flip-flop tienen la misma señal de reloj. Todos cambian a la vez de bit.
• Asíncrono: cada uno de los flip-flop tiene diferente señal de reloj. No cambian todos los bits a la vez.