Electricidad y magnetismo Cuando una corriente eléctrica fluye a través de un conductor, genera un campo magnético que rodea el conductor. Si el conductor se enrolla en bobina, el campo magnético se alinea a lo largo del eje de la bobina. Más fuerte la corriente, más fuerte el campo magnético, todo

En un escenario ideal, un interruptor mecánico debería cerrar instantáneamente, creando un camino eléctrico continuo en cuanto los contactos se tocan. En la realidad, sin embargo, la masa del contacto móvil y la elasticidad inherente del mecanismo causan un breve «rebote» cuando los contactos se enc

En automatización de procesos, la posición «normal» de un interruptor es el estado que ocupa cuando no se aplica fuerza externa —la posición en que estaría montado en estantería, listo para operación. Los contactos de interruptor se diseñan para cerrar (crear continuidad) o abrir (interrumpir contin

La función principal de un interruptor es conectar y desconectar dos conductores de forma fiable bajo demanda. Los elementos que hacen y rompen este camino eléctrico se llaman contactos. Aunque el principio subyacente puede ser tan simple como una palanca que fuerza dos cables de cobre juntos, un di

Aunque los interruptores son fundamentales en sistemas eléctricos, una comprensión profunda de sus tipos es esencial para los capítulos siguientes —aquellos que examinan la lógica digital basada en interruptores mecánicos de tecnología anterior. Estudiar circuitos impulsados por interruptores junto

Las compuertas lógicas digitales se fabrican como circuitos integrados —transistores y resistores grabados en una sola oblea semiconductora. Para ingenieros, técnicos y aficionados que necesitan un pequeño número de compuertas, el encapsulado Dual Inline Package (DIP) sigue siendo la solución más ac

Voltajes de entrada para compuertas lógicas Los circuitos lógicos están diseñados para operar con dos niveles de voltaje discretos que representan valores binarios: un «alto» (lógica 1) cercano al voltaje de alimentación y un «bajo» (lógica 0) cerca de tierra. En un mundo ideal estos niveles estaría

Las compuertas NAND y NOR son las únicas familias lógicas estándar que pueden, por sí solas, implementar cualquier otra operación lógica cuando se combinan en cantidad suficiente. Esta propiedad universal es la base de muchos sistemas de control digital que dependen exclusivamente de uno de estos ti

Compuertas de salida complementaria En muchos diseños, los ingenieros necesitan una compuerta que entregue salidas invertida y no invertida desde un solo elemento lógico. Un ejemplo clásico es un buffer de una entrada que también actúa como inversor, proporcionando terminales separados para cada fun

Hasta ahora, nuestro análisis de circuitos lógicos de transistores se ha limitado al paradigma de diseño TTL, donde se usan transistores bipolares, y la estrategia general de entradas flotantes equivalentes a «alto» (conectadas a Vcc) —y correspondientemente, la permisión de etapas de salida «colect

Análisis de circuito TTL Analicemos una compuerta NOR TTL clásica y veamos cómo transformarla en compuerta OR. El circuito siguiente ilustra los componentes clave: Los transistores Q1 y Q2 sirven como redes de diodos de dirección de dos diodos, muy parecidas a la red de dirección usada en otros dis

Al añadir una segunda entrada a un inversor TTL estándar de colector abierto, obtenemos un circuito que implementa naturalmente una función NAND. En este artículo recorremos el análisis, explicamos el comportamiento subyacente del transistor y mostramos cómo un inversor simple puede convertirse en c

Uso de las compuertas lógicas Los circuitos inversor y buffer cubren toda la gama de operaciones lógicas de una entrada. Para añadir profundidad funcional real, ampliamos el número de entradas, aumentando así los posibles estados de entrada y permitiendo comportamientos lógicos más complejos. Con un

Cuando dos compuertas inversoras se cascadan —salida de una alimentando la entrada de la segunda— las dos inversiones se cancelan, produciendo un camino no inversor. Aunque esto pueda parecer redundante, cumple un papel crítico: amplificar señales débiles. En lógica TTL, cada compuerta actúa como a

Un inversor de un solo transistor, aunque ilustrativo, carece del rendimiento requerido para lógica digital real. Las compuertas NOT prácticas emplean múltiples transistores para lograr alta ganancia de voltaje, asegurando que el transistor de salida opere limpiamente en corte total o saturación tot

Aunque la numeración binaria es un constructo matemático fascinante, su verdadero poder emerge al aplicarse a la electrónica. Este capítulo demuestra cómo los bits binarios se traducen en comportamiento real de circuitos. La importancia de la numeración binaria radica en su simplicidad: un bit solo

Dominar el sistema de numeración binario es esencial para cualquiera que diseñe, construya o resuelva problemas en circuitos digitales. El lenguaje binario —que comprende solo dos valores— se mapea directamente sobre los dos estados de un transistor: saturación (encendido) y corte (apagado). Esta co

Al trabajar con números binarios con signo, una suma o resta puede exceder la magnitud que un número fijo de bits puede representar. Este fenómeno, conocido como desbordamiento, ocurre porque la posición del bit de signo se fija al inicio del cálculo. En el ejemplo siguiente usamos cinco bits para c

La resta binaria puede realizarse con el clásico préstamo bit a bit, pero un enfoque aún más simple es usar aritmética de complemento a dos. Al convertir el sustraendo a su forma binaria negativa y luego sumar, la operación se reduce a una sola suma binaria. El complemento a dos permite codificar nú

La resta puede transformarse en suma tratando al sustraendo como valor negativo; por ejemplo, 7 − 5 se convierte en 7 + (−5). Una vez dominada la representación binaria positiva, el siguiente paso es codificar números negativos para que la resta pueda realizarse con la misma rutina de suma. En decim