Electrónica: Sistemas, Señales, Errores

Filtro de frecuencia intermedia Detector de pico

Amplificador de sonido Oscilador local Sintetizador de frecuencias Control Digital Memoria digital Teclado

Pantalla

Antena Altavoz Amplificador de frecuencia intermedia SISTEMAS ELECTRÓNICOS Sistemas E.: radio AM, GPS, Encendido electrónico automóvil Subsistemas o bloques funcionales: Amplificador, filtro, oscilador

2 Figura 1.2. Las señales analógicas toman valores continuos de amplitudes. Las señales digitales toman unas pocas amplitudes discretas. Amplitud Amplitud Valores lógicos Tiempo Tiempo (a) Señal analógica (b) Señal digital – A + A SISTEMAS ANALÓGICOS Y S. DIGITALES

3 Amplitud Amplitud Valores lógicos Tiempo Tiempo (a) Señal analógica (b) Señal digital – A + A SISTEMAS ANALÓGICOS Y S. DIGITALES (CONT) El mundo real es analógico (Aunque a nivel de la mecánica cuántica tampoco) Los transductores son dispositivos que convierten cualquier magnitud física en una señal eléctrica. El formato de la señal eléctrica que proporcionan los transductores es normalmente analógico Un teclado proporciona señales en formato digital

4 CONVERSIÓN SE SEÑALES ANALÓGICAS A DIGITALES Y VICEVERSA Convertidor analógico digital: (ADC Analog to digital converter) Convierte señales analógicas al formato digital Procedimiento: 1°) Se realice un muestreo, es decir una medición en instantes de tiempo periódicos (frecuencia de muestreo) 2°) A la citada medición se le asigna una palabra de código de longitud adecuada

Convertidor digital – analógico (DAC digital to analog converter) Convierte señales en formato digital a señales analógicas Los sistemas analógicos son los que procesan señales analógicas Los sistemas digitales son los que procesan señales digitales Los sistemas modernos incluyen elementos analógico y digitales

5 Figura 1.3. Conversión de una señal analógica en un equivalente digital aproximado mediante muestreo. Cada valor de muestra viene representado por un código de 3 bits. Los convertidores reales utilizan palabras de código más largas. Amplitud Valores de muestra Señal analógica Palabras de código a tres bits Señal digital que representa bits de código sucesivos CONVERSIÓN SE SEÑALES ANALÓGICAS A DIGITALES

6 Figura 1.4. Aparece un error de cuantificación cuando se reconstruye una señal analógica a partir de su equivalente digital. Error de cuantificación Reconstrucción Señal analógica original ERROR DE CUANTIFICACIÓN Cuanto mayor es El n° de zonas menor es el error. A mayor n°de zonas, palabras de código mas largas

7 Figura 1.5. Es posible determinar las amplitudes originales de una señal digital después de añadir ruido. Esto no es posible para una señal analógica. (a) Señal analógica (b) Señal digital (c) Señal analógica con ruido (d) Señal digital con ruido VENTAJAS RELATIVAS DE LOS SISTEMAS ANALÓGICOS Y DIGITALES

8 Figura 1.6. Diagrama de flujo típico para el diseño de sistemas electrónicos. Desarrollo de las especificaciones del sistema Generación de planteamientos de solución Diseño de diagramas de bloques del sistema, incluyendo las especificaciones del documento Diseño de los circuitos internos de cada bloque Construcción de circuitos prototipos

Prueba

Montaje del sistema prototipo Prueba y finalización del diseño

Producción

Enunciado del problema Descarte de los planteamientos de solución que no sean prácticos En este libro se estudiará principalmente esta actividad Sistema en funcionamiento DISEÑO DE SISTEMAS

9 Figura 1.7. Diagrama de flujo del proceso de diseño de circuitos. Especificaciones del bloque funcional Diseño final *Utilizando el análisis teórico, una simulación por computador, o pruebas reales con los circuitos. Selección de la configuración del circuito Selección de los valores de los componentes

Estimación de las prestaciones*

Construcción del prototipo

Prueba

DISEÑO DE CIRCUITOS

10 Figura 1.15. Amplificador electrónico. Terminales de entrada Terminales de salida Fuente de señal Símbolo de masa

Carga

Amplificador CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE AMPLIFICADORES Resistencia de carga Ganancia en tensión