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saludos distinguidos alumnos y
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seguidores en general bienvenidos a una
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nueva entrega de su canal electrónica
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funcional
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[Música]
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el vídeo de hoy a modo de introducción
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al mundo de la electrónica digital les
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presentamos las principales diferencias
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entre los tipos de señales empleados en
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la electrónica que son las analógicas y
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las digitales
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en primer lugar debemos conocer qué son
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las señales analógicas pues éstas están
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presentes en toda la naturaleza en los
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fenómenos físicos
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incluso en nosotros mismos somos seres
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análogos al hablar producimos señales
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ondas sonoras que a la vez son análogas
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sin darnos cuenta
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las señales analógicas son aquellas que
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pueden tomar infinitos valores entre dos
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números específicos es decir pueden
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tomar cualquier valor dentro de un
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intervalo establecido este número es
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continuo pues las variaciones se dan de
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forma ascendente o descendente y no de
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forma súbita sino que van cambiando poco
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a poco dentro de un rango de valores por
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ejemplo el voltaje es una magnitud
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análoga es una señal análoga y en el
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caso del voltaje hace el voltaje de
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corriente alterna
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que se representa mediante una onda
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senoidal como la que vemos acá podemos
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ver que el voltaje va cambiando conforme
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va pasando el tiempo esto es una
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característica de las señales análogas
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cambian de valor conforme pasa el tiempo
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entre dos números bien definidos es
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decir va cambiando dentro de un
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intervalo aquí podemos ver que entre 0 y
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120 va tomando valores para esta que
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tiene un valor pico de 120 voltios aquí
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va aumentando llega a su máxima luego
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disminuye y cambio de polaridad o sea va
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aumentando pero o sea disminuyendo
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porque va tomando signo negativo
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hasta llegar a menos 120 y luego vuelve
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de nuevo y así se repite de forma
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armónica en la naturaleza podemos
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encontrar señales de este tipo como la
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luz el sonido la presión la intensidad
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de corriente la potencia entre otras
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ahora bien un ejemplo para ilustrar lo
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mejor sería el de la temperatura que
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también es una señal analógica si la
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temperatura actual en una habitación es
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de 29 grados celsius y se enciende un
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ventilador esta no cae súbitamente a
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cero ni a uno ni a otro valor bajo sino
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que va disminuyendo poco a poco conforme
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pasa el tiempo
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disminuye de 29 a 28 puntos 5 28 27
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grados y así poco a poco va bajando
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pasando por un intervalo de valores no
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cambia drásticamente de 29 a 0 grados o
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algún valor bajo sino que cambia
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conforme pasa el tiempo en este ejemplo
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se evidencia que en las señales
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analógicas no existen saltos de un
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estado a otro sino que la magnitud va
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variando poco a poco dentro de un rango
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de valores veamos otro ejemplo
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un ejemplo de variación analógica sería
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el siguiente se tiene una puerta
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corrediza la cual es controlada por un
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controlador lógico programable o plc que
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se encuentra acá que tiene entradas
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tanto digitales como analógicas y es
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dispositivo para controlar cargas a
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nivel industrial
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se utiliza para controlar esta puerta
00:04:02
funciona con una entrada analógica que
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trabaja en el rango de corriente entre 4
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y 20.000 amperes recuerden que al
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principio establecimos también que la
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intensidad de corriente es una magnitud
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o señal analógica al recibir 4.000
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amperes la puerta se encuentra
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totalmente cerrada es decir en uno de
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los dos extremos y con 20 miriam pérez
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se abre por completo entonces cuál debe
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ser el valor de la entrada para que la
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puerta abra o se coloque justamente a la
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mitad es decir entre 4000 amperes y
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20.000 amperes que son los extremos del
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intervalo que tenemos cuál debe ser ese
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valor medio que está justo a la mitad al
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50% entre ambas magnitudes
00:04:56
ahora que la puerta se encuentre
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justamente a la mitad como es una señal
00:05:01
analógica y puede tomar valores entre 4
00:05:03
y 20.000 amperes en este caso vamos a
00:05:05
encontrar el punto medio que sería su
00:05:08
mando
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extremos de el intervalo en este caso 20
00:05:12
mil amperes el superior y 4000 amperes
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el inferior dividido entre 2 este caso
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sería 24 entre 212 miliamperios
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sigla fijamos esto una recta numérica se
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puede observar que entre 4000 amperes y
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12.000 amperes que es el punto medio
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hay una diferencia de 8 mil amperes la
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misma que hay entre 12 y 20 lo que
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quiere decir que este valor que se
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encuentra justamente al 50% y cuando la
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entrada se encuentra en este valor para
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este caso la puerta está justamente a la
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mitad
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cabe destacar que las entradas
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analógicas las señales analógicas son
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muy utilizadas
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en el ámbito industrial
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para controlar fenómenos que tienen
00:06:01
relación con aspectos físicos ya sea
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temperatura presión etcétera pues las
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variables físicas los fenómenos de la
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naturaleza son analógicos pero pueden
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ser interpretados por un controlador
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llevando esa magnitud de analógico a
00:06:20
digital por medio de convertidores que
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llevan ese mismo nombre
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bien existen dos tipos de señales
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analógicas están las analógicas
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continuas y las analógicas alternas al
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igual como existen dos tipos de
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corrientes la corriente continua y la
00:06:41
corriente alterna pues una señal
00:06:44
analógica continua es aquella donde
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varía el valor de la tensión o el
00:06:50
voltaje o cualquier otra magnitud
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eléctrica en función de algún fenómeno
00:06:54
físico aunque nunca varía la polaridad
00:06:58
es decir es una señal analógica trabaja
00:07:01
con voltaje corriente dc un ejemplo de
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esto sería la salida de un sensor de
00:07:08
temperatura un sensor de temperatura
00:07:10
común utilizado por estudiantes el l m
00:07:13
35 que tiene una resolución de 10 mil
00:07:17
voltios por cada grados celsius es decir
00:07:20
que por cada variación de un grado va
00:07:23
aumentando 10 milivoltios a la salida
00:07:27
con una resolución o un rango un
00:07:30
intervalo de valores puede medir entre 0
00:07:33
y 100 grados celsius es decir si siguen
00:07:36
grados celsius y son 10 mil voltios por
00:07:38
cada grado puede tener una salida entre
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0 y un voltio este voltaje como se puede
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ver en esta gráfica va variando conforme
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varía la temperatura en el tiempo si la
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temperatura por ejemplo es de 100 grados
00:07:54
celsius la salida el voltaje de salida
00:07:57
del sensor es de un voltio y así va
00:08:01
variando aunque nunca cambia su
00:08:03
polaridad
00:08:05
también existen las señales analógicas
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alternas estas son las que además de
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variar el valor de su tensión también
00:08:12
varían de polaridad de forma alterna
00:08:15
entre un semi ciclo y otro
00:08:18
éstas varían de forma armónica es decir
00:08:22
durante un determinado tiempo están en
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un semi ciclo o sea con una polaridad
00:08:27
luego pasan a otro con otra con las
00:08:32
mismas amplitudes pero polaridad
00:08:34
contraria en caso de que sea una onda
00:08:37
puramente senoidal hay veces que no y va
00:08:41
repitiéndose esto
00:08:44
el tiempo que tarda en darse un ciclo
00:08:47
completo se le conoce como periodo y la
00:08:50
cantidad de ciclos que se producen en un
00:08:53
segundo se reconocen como frecuencia
00:08:57
existen señales analógicas de frecuencia
00:09:01
simple como el caso del voltaje senoidal
00:09:04
que posee una simple frecuencia una sola
00:09:07
frecuencia
00:09:08
cada onda o sea se pueden producir
00:09:10
distintas ondas de distintas frecuencias
00:09:13
pero
00:09:15
una sola onda producida va a tener una
00:09:17
frecuencia fija
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pero también hay señales analógicas como
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es el caso de la luz y el sonido que son
00:09:26
multi frecuencia es decir que una misma
00:09:30
onda va cambiando de frecuencia la misma
00:09:33
onda celular
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en el caso del sonido por ejemplo se
00:09:38
puede evidenciar con los tonos según
00:09:40
diversos tonos de voz
00:09:44
también en las notas musicales se puede
00:09:47
apreciar eso van variando las
00:09:49
frecuencias cada nota tiene una
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frecuencia establecida
00:09:55
ahora bien
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en las señales analógicas hay un
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problema y es que éstas son muy
00:10:03
susceptibles al ruido es decir a las
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interferencias propias del ambiente que
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modifican la señal y dan resultados no
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deseados
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un ejemplo de esto se puede ver en el
00:10:16
siguiente diagrama donde un micrófono
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que es un dispositivo que recibe señales
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analógicas en forma de onda sonora lo
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traduce a niveles de voltaje que luego
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son amplificados para ser escuchados
00:10:31
gracias a un altavoz que que reproduce
00:10:34
esas vibraciones que se dan esas
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vibraciones eléctricas con la membrana a
00:10:40
ondas de presión que son ondas sonoras
00:10:42
que se reproducen
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hay un problema y es que el ruido
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presente en el ambiente es recibido por
00:10:50
el micrófono y a la vez es amplificado
00:10:54
así que a la salida no solo se amplifica
00:10:57
el audio deseado sino también el ruido
00:11:00
presente y ese es uno de los principales
00:11:03
dilemas con las señales analógicas ahora
00:11:07
pasemos al mundo digital una señal
00:11:10
digital es aquella que solamente puede
00:11:11
adquirir uno de los valores discretos
00:11:14
conocidos así porque no hay valores
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intermedios entre estos es solamente
00:11:19
puede tomar uno de los dos o cero o uno
00:11:23
representando lo que es apagado o
00:11:25
encendido falso o verdadero desde cero o
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uno se denomina así porque estos son los
00:11:32
dígitos que conforman el sistema binario
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eje de la electrónica digital es el más
00:11:38
utilizado en la misma
00:11:41
el estado 0 como he dicho generalmente
00:11:44
indica apagado o nivel bajo mientras que
00:11:48
el estado 1 indica encendido ahora bien
00:11:52
digo generalmente porque en la
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electrónica digital hay dos tipos de
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lógica la lógica positiva donde el 0
00:12:01
representa apagado y el uno encendido
00:12:03
sea 0 nivel bajo y 1 nivel alto mientras
00:12:07
que en la lógica negativa que es su
00:12:10
opuesto el 0 quiere decir encendido y el
00:12:14
1 apagado porque es importante conocer
00:12:18
la lógica negativa pues ésta se utiliza
00:12:21
en muchos sensores
00:12:22
dispositivos como microcontroladores efe
00:12:25
pga
00:12:26
y está presente en muchos circuitos
00:12:28
integrados que al día de hoy se utilizan
00:12:32
muchos de los electrodomésticos que
00:12:35
forman nuestro día a día un ejemplo de
00:12:38
un dispositivo con salida digital
00:12:42
es el sensor infrarrojo que utilizamos
00:12:45
normalmente en prácticas de arduino
00:12:48
microcontroladores entre otros este
00:12:51
funciona con salida a lógica negativa
00:12:56
tiene un emisor que envía una luz
00:13:00
infrarroja que al rebotar con un objeto
00:13:02
es recibida por un receptor
00:13:06
ahora bien cuando el sensor no está
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recibiendo ningún objeto la salida del
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mismo es aproximadamente igual al
00:13:16
voltaje de alimentación es decir él
00:13:19
tiene un 1 a la salida mientras que
00:13:23
cuando detecta un objeto la salida del
00:13:27
sensor es de aproximadamente 0 voltios
00:13:30
que es totalmente opuesto a lo que
00:13:33
pensaríamos que sería el funcionamiento
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normal que cuando detecte un objeto pues
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que envíe un 1 encienda y cuando detecte
00:13:43
un 0 que apague ahora porque funciona
00:13:45
así por la constitución interna del
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mismo el circuito con el cual se ha
00:13:51
formado con un comparador como pan les
00:13:54
invitamos a ver nuestros videos europa
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donde están los circuitos de aplicación
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y cada una de las configuraciones al
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detalle
00:14:05
este por este fabricante usualmente
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viene así este sensor
00:14:11
está en lógica negativa
00:14:14
por eso es importante saber cómo manejar
00:14:18
esas señales e identificar cuando un
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dispositivo trabaja en una lógica o en
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otra ahora bien es digital porque no
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toma valores intermedios no toma un
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voltaje
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intermedio del medio detectado o casi
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detectado sino que detecta o no detecta
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si o no también conocido como todo o
00:14:42
nada
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en este caso está inverso cuando no
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detecta la salida de sí y cuando detecta
00:14:50
la salida es no sea cero voltios por eso
00:14:54
es lógica negativa
00:15:00
un 0 representa 0 voltios no obstante
00:15:05
uno no nos simboliza un voltio explosivo
00:15:09
específicamente sino que se le ha
00:15:13
denominado así por el código binario
00:15:16
ahora bien un 1 representa
00:15:18
aproximadamente
00:15:20
el voltaje de alimentación del integrado
00:15:24
con salida digital que se esté
00:15:26
utilizando
00:15:27
hay dispositivos que tiene trabajan con
00:15:31
hasta 12 voltios
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924 incluso como es el caso de los
00:15:36
controladores lógicos programables plc
00:15:40
y no necesariamente a la salida cuando
00:15:43
tiene un hype o un nivel alto tiene que
00:15:46
ser de 5 voltios como se demostró en el
00:15:49
ejemplo pasado esto varía conforme a la
00:15:53
familia lógica que utiliza el
00:15:55
dispositivo o el mismo voltaje de
00:15:57
alimentación de éste
00:16:00
la electrónica digital tiene una ventaja
00:16:02
y es que los circuitos se pueden formar
00:16:05
por arreglos de transistores ya sea de
00:16:08
jt o de los de dióxido de silicio
00:16:12
también
00:16:13
conocido como mosfet
00:16:16
estos se pueden encapsular en lo que
00:16:19
conocemos como circuitos integrados que
00:16:22
poseen en su interior uno o más
00:16:24
circuitos que realizan una función
00:16:26
determinada
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dependiendo de su fabricación
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existen dos familias principales que son
00:16:34
la att el significa transistor el
00:16:37
transistor logic y la cimos que es la
00:16:41
que está formada en su interior por mos
00:16:43
fer la familia de tl que inicia con la
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numeración 74
00:16:49
un nivel bajo o cero
00:16:52
está con un voltaje entre 0 o 0.8
00:16:56
voltios es decir a la salida tiene un
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voltaje bajito y envuelta entre ese
00:17:03
rango lo interpreta como un bajo un lobo
00:17:06
mientras que el nacimos que cuya
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numeración inicia por el número 40 los
00:17:12
integrados de esta familia es entre 0 y
00:17:15
1.5 voltios
00:17:18
en la tele entre 2 y 5 voltios
00:17:22
representa un nivel alto o high es decir
00:17:26
que a la salida cuando se mide voltaje
00:17:29
puede haber un voltaje entre 2 y 5
00:17:31
voltios esto representa un voltaje alto
00:17:33
mientras que la cimos puede ser entre
00:17:36
3.5 y 18
00:17:39
no se deben combinar
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ambas familias porque la diferencia
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entre voltajes de ambas es demasiado y
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la tl puede variarse con voltajes
00:17:53
superiores a los 5 voltios mientras que
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la cimos no hay que tener cuenta con eso
00:18:00
la electrónica digital es muy importante
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porque está presente en los dispositivos
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que utilizamos en nuestro día a día como
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las computadoras en la motherboard por
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ejemplo que es el componente fundamental
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de nuestras pc hay cientos de circuitos
00:18:16
integrados que funcionan con electrónica
00:18:19
digital y se encargan del procesamiento
00:18:22
de datos guardar información e incluso
00:18:26
reproducirla
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los dispositivos digitales tienen la
00:18:30
ventaja de que la edición y el
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procesamiento de la información son
00:18:34
mucho más fáciles ya que se dan con
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cantidades discretas por eso lo vemos en
00:18:40
muchos los dispositivos de la actualidad
00:18:43
también están presentes está presente en
00:18:46
microcontroladores por ejemplo como el
00:18:49
arduino muy utilizados actualmente
00:18:53
en este ejemplo de acá en esta imagen
00:18:55
tenemos conectado un led a una salida
00:18:59
digital acá en este pin que cuando envía
00:19:02
un uno lógico envía 5 voltios pues y
00:19:04
enciende el led y cuando envían 0 y lo
00:19:07
apaga también hay entradas digitales las
00:19:12
cuales se pueden configurar en lógica
00:19:14
positiva o lógica negativa aquí tenemos
00:19:17
una mediante un pulsador y para
00:19:20
configurarla en una de una forma u otra
00:19:23
se deben utilizar resistencias de pu lof
00:19:26
popular les invitamos a visitar nuestro
00:19:30
vídeo sobre resistencias de este tipo
00:19:32
para conocer cómo se deben realizar cada
00:19:36
una de las conexiones correctamente y
00:19:38
cómo evitar el estado de alta en
00:19:40
ganancia
00:19:42
en la descripción de este vídeo dejamos
00:19:45
el link para que lo visiten
00:19:49
finalmente realizando un resumen de todo
00:19:52
he aquí una tabla comparativa entre
00:19:55
ambos tipos de señales en primer lugar
00:19:57
la digital es discreta mientras que la
00:20:00
analógica es continua la señal digital
00:20:04
se representa con una onda cuadrada ya
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que solamente tiene dos estados o 0 o 1
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mientras que la analógica se representa
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mediante ondas senoidal es curvas
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exponenciales entre otros tipos
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dependiendo los valores que pueden tomar
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las digitales solamente pueden tomar dos
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valores finitos o 0 o 1
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según la lógica binaria mientras que la
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analógica pueda tomar infinitos valores
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ya que un intervalo a infinitos números
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la información cómo se aprovecha en la
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digital se aprovecha a partir de la
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codificación de la información a partir
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de los pulsos o sea si hay un pulso de
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encendido uno de apagado esto se
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aprovecha se lleva esa información
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binaria este proceso y se ejecutan
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órdenes a partir de la misma y en la
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analógica se aprovecha la forma de señal
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en sí sea la forma de la onda de sonido
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luz se aprovecha para así reproducir
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este tipo de media pues se utilizan
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mucho las señales analógicas en la radio
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reproducción de audio vídeo etcétera
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otra diferencia es que la señal
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analógica es muy susceptible al ruido
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mientras que la señal digital
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prácticamente no
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en cuanto al análisis matemático para el
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diseño los sistemas digitales son mucho
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más fáciles ya que se utiliza matemática
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discreta lógica booleana códigos
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numéricos mientras que los sistemas
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analógicos se debe tomar muchas
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variables complejas en cuenta y tener
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cierto nivel de cálculo en cuanto al
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procesamiento por medio de controladores
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las señales digitales se procesan de
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forma directa y eficaz pues están
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diseñados para trabajar con este tipo de
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señales mientras que las señales
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analógicas deben ser convertidas a
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digital por medio de un convertidor
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en la señal digital se puede
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disminuir la atenuación de forma fácil
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por medio de repetidores mientras que la
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analógica es más difícil ya que también
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se amplifican los ruidos y en cuanto a
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la facilidad de copias reproducción y
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almacenamiento la digital tiene la
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ventaja porque se pueden guardar
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infinitas copias sin perder calidad
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mientras que la analógica se degrada un
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poco a poco porque sería cómo crear una
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copia del archivo original
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pero grabando el proceso de nuevo a
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medida que se vaya agravando el mismo
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sonido una y otra vez entre un
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dispositivo y otro va perdiendo calidad
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esto es todo por hoy muchas gracias por
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