Conceptos básicos de teoría de circuitos

Transcripción

1 Curso 0 Introducción a los 1 Sistemas Digitales Conceptos básicos de teoría de circuitos

2 2 Contenidos Sistema internacional de unidades Unidades informáticas Circuitos básicos Tensiones relacionadas con 0 y 1

3 Sistema Internacional de 3 Unidades Unidades básicas y derivadas: Unidad de tiempo: Segundo (s) Unidad intensidad de corriente: Amperio (A) Unidad de potencial eléctrico: Voltio (V) Unidad frecuencia: Hercio, Unidad de potencia: Vatio, 1Hz= 1 s W =V A Unidad de resistencia eléctrica: Ohmio, Unidad de carga electrica: Culombio, Unidad de capacidad eléctrica: Faradio: = V A Q=A s F= A s V

4 Sistema Internacional de 4 Unidades Notación con múltiplos y submúltiplos: Se basa en el uso de prefijos Nombre Factor Abreviatura Equivalencia Giga 10 9 G 1000M Mega 10 6 M 1000K Kilo 10 3 K 1000 Mili 10-3 m 0,001 Micro ,001m Nano 10-9 n 0,001

5 Sistema Internacional de 5 Unidades Notación con múltiplos y submúltiplos Nombre Factor Abreviatura Equivalencia Hexa E 1000P Peta P 1000T Tera T 1000G Pico p 0,001n Femto f 0,001p Atto a 0,001f

6 6 Contenidos Sistema internacional de unidades Unidades informáticas Circuitos básicos Tensiones relacionadas con 0 y 1

7 7 Unidades informáticas Unidad básica el bit: dos posibles valores '0' ó '1' Unidad derivada Octeto/Byte: 1Byte=8bits Almacén de un bit: Un CdRom/DVD: '0' superficie reflectante, '1' superficie quemada Unidad flash: '0' no hay campo eléctrico, '1' hay campo eléctrico Disco duro: '0' superficie magnetizada en una dirección, '1' superficie magnetizada en otra dirección

8 8 Unidades informáticas Interpretación de medidas informáticas: ADSL: 3Mb Telefonía celular: paquete de datos de 2GB CDROM: 640MB DVD: 4,7GB Disco Duro: 250GB Tarjeta SD: 32GB Las unidades crean confusión: Cuidado con 'b' y 'B' Cuidado con la notación Tera / Giga / Mega

9 9 Unidades informáticas 32G+8G=40G 40G Que ocurre al intentar copiar el contenido de las 2 tarjetas en el disco duro?

10 10 Unidades informáticas Los fabricantes de discos duros utilizan el sistema decimal para indicar la capacidad en Bytes Las unidades informáticas utilizan potencias de 2 (sistema binario) Para evitar confusiones, en las unidades informáticas se utilizan los siguientes prefijos: kibibit, mebibit, gibigit, tebibit, etc.

11 11 Unidades informáticas Sistema decimal y el sistema informático: Equivale Prefijo Informática S.I. Diferencia K 1Ki= =24 M 1Mi=1024Ki =48576 G 1Gi=1024Mi T 1Ti=1024Gi

12 12 Unidades informáticas Capacidad en Bytes del disco duro de 40GB medido en el sistema decimal: 40GB= = Bytes Capacidad en Bytes de las 2 tarjetas de 32GB + 8GB en el sistema informático: 40GB= = Bytes En el disco duro de 40G del ejemplo faltan: Bytes= KiBytes 2813MiBytes 2.74GiB

13 13 Contenidos Sistema internacional de unidades Unidades informáticas Circuitos básicos Tensiones relacionadas con 0 y 1

14 14 Circuitos Básicos Circuito: Interconexión de componentes electrónicos utilizando conductores de baja resistencia (cables, líneas) Tipos de componentes: pasivos, activos, semiconductores. Ley de Ohm: Ley básica V =I R Intensidad: Carga movida por unidad de tiempo: I= Q t

15 15 Circuitos Básicos Simbología:

16 Circuitos Básicos 16

17 17 Circuitos Básicos Ley de Ohm: R V =I R V I I = V R

18 18 Circuitos Básicos Asociación de resistencias serie: Por todas ellas circula la misma intensidad R 1 R 2 La resistencia equivalente: La suma I R 1 +R 2

19 19 Circuitos Básicos Asociación de resistencias en paralelo: La intensidad se divide entre las ramas. R 2 I I 2 I=I 1 +I 2 I 1 R 1

20 20 Circuitos Básicos Asociación de resistencias en paralelo: Aplicación de la ley de Ohm para la obtención de la resistencia equivalente I =I 1 I 2 I R 2 I 2 I=I 1 +I 2 V =I 1 R 1 I 1 = V R 1 I 1 R 1 V V =I 2 R 2 I 2 = V R 2

21 21 Circuitos Básicos Asociación de resistencias en paralelo: Aplicación de la ley de Ohm para la obtención de la resistencia equivalente R eq V =I R eq I = V R eq V I I =I 1 I I I 2 2 = V 1 = V R 1 R 2 V = V V 1 = 1 1 R eq R 1 R 2 R eq R 1 R 2 R eq = R 1 R 2 R 1 R 2

22 22 Circuitos Básicos Aplicación de la Ley de Ohm: Divisor de tensión V V 1 =I R 1 R 2 I = V a R 1 R 2 V 1 R 1 V a V b =I R 1 V b V c =I R 2 I V b V a =V 1 V c =0 R 2 V b = V R 1 R 2 R 2 V c

23 23 Circuitos básicos Divisor de tensión: 2 resistencias iguales V b = V R R R 10V R=10K V b V b = V R 2 R R=10K V b = V 2 =10V

24 24 Circuitos Básicos Circuito Digital: Circuito electrónico que trabaja señales digitales Señal digital: Señal compuesta de valores discretos. Habitualmente 2 valores (sistema binario 0/1) aunque pueden ser más. Diseño de circuitos digitales: Matemáticas: Álgebra de Boole Componentes electrónicos: Puertas lógicas

25 25 Contenidos Sistema internacional de unidades Unidades informáticas Circuitos básicos Tensiones relacionadas con 0 y 1

26 26 Tensiones relacionadas con 0 y 1 Codificación binaria: Código morse inventado por Samuel Finley Breese Morse (Boston, Massachusetts, Estados Unidos, 27 de abril de Nueva York, 2 de abril de 1872

27 27 Tensiones relacionadas con 0 y 1 Transmisión por pulsos eléctricos

28 28 Tensiones relacionadas con 0 y 1 Los códigos binarios contemplan dos valores diferentes: Morse:. y - Binario: 0 y 1 En los circuitos digitales se codifican como valores de tensión. Ejemplo: 0V 0 5V 1 Existen diferentes codificaciones en tensión según la tecnología

29 Tensiones relacionadas con 0 y 1 29

30 30 Tensiones relacionadas con 0 y 1 Ejemplo: Al pulsar 'A' se transmite a una velocidad de 9600bits/seg ddp(v) 1bit= 1 0,1 ms V 0V Tiempo(s) 0ms 0.1ms0.2ms 0.3ms 0.4ms 0.5ms 0.6ms 0.7ms 0.8ms

31 31 Cuestiones Cuantos GiB hay en un disco duro de 1TByte? Cuantos bytes hay en un DVD de 4,7G?