Memorias de un bit

memoria un bitUna memoria de un bit, es un elemento básico capaz de almacenar un solo bit de información manteniendo las salidas estables, aunque se modifique el estado de sus entradas.

Tiene dos estados desde donde los cuales se construyen otros más difíciles. Es un biestable, puede cambiar su nivel de tensión, o mediante pulsos de reloj, o asincrónicamente. Un flip-flop asíncrono tiene deventajas como la posibilidad de generar estados de salida ambiguos, baja inmunidad al ruido, y sensibilidad a las carreras lógicas.

El circuito electrónico encargado de generar los pulsos es el multivibrador. No tiene estados variables, por lo que genera una señal de reloj de niveles altos y najos (0 y 1) que se repiten constantemente. Si definimos frecuencia de oscilación del estable mediante un circuito externo, este toma el nombre de oscilador RC. Su principal ventaja es la simplicidad, mientras que una de sus desventajas es su estabilidad.

Un registro de desplazamiento contiene celulas de memoria, que contienen información. Un registro de desplazamiento es una memoria de acceso secuencial tanto para lectura como escritura. Un contador binario es una aplicación que usa flip-flop y puede contar los pulsos recibidos en una entrada especifica. El conteo muestra un código binario determinado, y hay varios tipos en serie (cada flip-flop activa al siguiente) y paralelo (cambian al mismo tiempo).

 

 

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El sistema binario en la electrónica

imagesNuestros equipos electrónicos utilizan un lenguaje de comunicación distinto al de los humanos, el sistema binario. Necesitamos introducir los sistemas de numeración que se ejecutaron previamente para terminar finalizando con el que se utiliza actualmente, el binario.

Uno de los primeros utilizados es el sistema que utilizamos los humanos, el sistema decimal, creado a partir de la numeración creada contando con las manos. Este sistema es denominado posicional ya que el digito representa el valor que se asigna. Cada digito depende de su posicion. Una variante de este fue el sistema octal, de 8 digitos. Posee menos combinaciones al tener menos digitos. En ocasiones, el sistema octal reemplaza al sistema hexadecimal, que utiliza 16 símbolos sin repetir. Este se utiliza sobre todo en la informática, es posicional porque el valor depende del lugar.

Hoy en día, podemos realizar estas operaciones disminuyendo el costoso trabajo que conlleva con el sistema binario, mucho más efectivo y rápido. Sólo se utilizan dos números, el 0 y 1, y cada uno con un valor, encendido y apagado. Su representación esta basado en el formato posicional de la base elevado al exponente en la cadena.

Existen sistemas binarios que usan códigos propios o nuevos sistemas. Como por ejemplo el código Gray, en el que dos valores seguidos la única diferencia entre ellos son sus dígitos. Se usó para prevenir señales incorrectas. En la actualidad, se utiliza en sistemas de televisión por cable y telecomunicaciones. Surge a partir del binario, mediante un proceso tomador de señales analógicas para convertir en grupos de códigos binarios, modificando solo un valor. La ventaja es que es muy eficaz, práctico y veloz. Los ordenadores utilizan un estándar para representar números de decinales en binario, en el que cada número es representado por 4 bits, simpliflificando y reduciendo el margen de eficacia y error. Este método también es utilizado por otros elementos como: decodificador y receptor satelite, dispositivos electrónicos, y componentes infromáticos.

La corriente alterna

corriente alternaContinuamos desde donde lo dejamos ayer (corriente continua), para hoy hablaros sobre el otro tipo de corriente, la corriente alterna. Las particulares ventajas de la corriente alterna frente a la continua la hicieron situarse como la más utilizada. La mayoría de utensilios eléctricos utilizan CA. Esta corriente es característica porque su magnitud varia cíclicamente pasando de valores positivos a negativos. La forma de onda más famosa y más utilizada es la de tipo senoidal. Existen otras como la cuadrada entre diferentes tipos.

Como generar corriente alterna

Una sencilla manera de generar corriente alterna es a través de un alternador que transforme la energía mecánica en energía eléctrica. Para ello, este tiene una espiral giratoria a través de un campo magnético. Cuando esta gira, el flujo cambia con el tiempo. Cada uno de los terminales electronicos se conecta con un anillo metálico conductor, en el que se recoge la corriente y se expulsa al circuito exterior.

Diferencias entre CC y CA

Alguna de las diferencias más significativas entre estas dos corrientes es que la continua conserva su polaridad a lo largo del tiempo, o lo que es lo mismo, los electrones mantienen su sentido de circulación. Al contrario, la CA modifica su constante polaridad. Otra de sus ventajas es que con el paso del tiempo la continua ineficiente para la distribuición de energía debido al problema de transmisión de potencia; en cambio la alterna tiene menos pérdida al transmitir en grandes distancias.

La red eléctrica utiliza corriente alterna, es más fácil de transportar debido a que se pierde que en la continua. La tensión se eleva muchos voltios y se propaga a través de cable de alta tensión, yposteriormente se reduce con grandes transformadores hasta que alcanza niveles apropiados para su consumo. Los valores utilizados depende para cada uno de los paises donde se utilicen.

 

La corriente continua

corriente continuaLa corriente continua se define como el resultado de flujo constante y permanente de cargas negtivas (electrones) por un elemento conductor de único sentido, por un circuito cerrado donde estos fluyen del terminal negativo al positivo, atraídos mediante un campo eléctrico.

Las corrientes continuas son las que tienen el mismo valor y polaridad, que no cambian ni su magnitud ni su dirección. Para designar la tensión aplicada, se representa con letra mayúscula. Hay que tener en cuenta que se establece que la corriente sale del terminal de carga negativa fluyendo al positivo.

La carga de los electrones es pequeña y su unidad de carga es el coulomb. Para entender los circuitos debemos tomar que la corriente, se toma como + si va de + a -, en direccion opuesta al flujo de electrones. Cuando el electron se desplaza por el conductor, deja espacios vacíos que serán ocupados por otros electrones. Es por ello, que mencionamos que los electrones se desplazan en un sentido generando espacios. Los huecos son llamados portadores (porque contienen electrones), y se asocia con la carga positiva.

Fuentes de corriente continua

Entre las fuentes más conocidas y destacadas de este tipo de corriente encontramos las pilas y baterías. Su creador fue Volta desarrollando el primer prototipo. Actualmente, nos encontramos con todo tipo de pilas de diferentes tamaños y potencias, como por ejemplo las recargables. La manera más amplia de difundir la energía es a través de las fuentes. Las pilas tienen efecto químico. El funcionamiento de estas es sencillo: se toman dos barreras de elementos diferentes, y se sumergen en una solución de agua y ácido sulfúrico. Este ataca al zinc más rápido que el carbón, se origina así una diferencia de potencial. Las dos barras se llaman electrodos, mientras que la solución recibe el nombre de electrolito. Son de vida limitada.  Cuando el zinc queda completamente corroído por el ácido, la pila llega a su fín.

Otras formas de general corriente alternativa son los acumuladores, más conocidos como baterías. Una vez agotado el componente que provoca la reacción química, puede recargarse haciendo pasar a través de ellas una corriente continua. En su tiempo de descarga, transforman energía química en energía eléctrica y en el proceso de carga inversamente. Las baterías se encuentran en multitud de artículos de electrónica, como en las alarmas sin cuotas, sistemas de energías renovables, artículos portátiles, paneles solares, teléfonos móviles…