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¿Qué son señales analógicas y digitales en electrónica?

Quizá la parte más importante en electrónica son las señales, y te preguntaras ¿por que? la respuesta es simple sin señales no hay electrónica, todo lo que hacemos en electrónica a la final es adquirir o generar señales, por esto es tan importante que aprendas que tipo de señales tenemos y que aplicaciones tienen estas.

La señales en electrónica las podemos dividir en dos grandes grupos, señales analógicas y señales digitales

En el siguiente circuito electrónico tenemos los dos tipos de señales, en el primero una señal analógica, esta generada por el cambio de resistencia de un potenciometro y en la segunda una digital generada por un pulsador, ambos circuitos se componen de una fuente, que es la encargada de generar el voltaje y la corriente necesarias para que el circuito funcione, y un voltímetro que es el dispositivo amarillo que esta midiendo la tensión (Voltaje). Si quieres ver este circuito funcionando ingresa al siguiente link donde esta el simulador (Click aquí)

1. Señales analógicas

Son consideras señales naturales, es decir no son necesariamente creadas por los humanos, y generalmente representan la medida de una variable física, por ejemplo temperatura, asi por ejemplo si mides la temperatura del cuerpo humano, podrás observar que la medición va  variar en un rango de 36.1°C  a 37.2°C cuando la persona esta sana, ademas te das cuenta que usas una unidad de escala conocida como grados °C, así todas las señales que tenemos en forma natural son analogías, entre las mas usadas en electrónica tenemos

  • Voltaje: Normalmente se usa para medir la tensión eléctrica por ejemplo en el toma de tu hogar se mide en Voltios
  • Corriente: Normalmente se usa para medir el consumo de corriente de un motor o de un equipo particular se mide en Amperios
  • Humedad: Normalmente se usa en aplicaciones agro industriales mide el porcentaje de humedad pero también se puede dar en  g / m³
  • Presión: Normalmente se usa en sistemas hidráulicos y neumáticos se mide en PA (pascales) en PSI (Pound-force/sqare inch) o en Newton por metro cuadrado (N/m2)
  • Temperatura: Normalmente se usa en sensores ambientales, en equipos industriales como hornos, entre otros se  mide en grados centígrados C° o en grados kelvin F°
  • Torque: Normalmente se usa para medir el par de fuerza en motor la unidad es Newton metro (Nm) y también mide en kilogramo-fuerza metro (Kg*m)
  • Luminosidad: Normalmente usado en sensores que encienden las luces cuando anochece, también se usan en sensores ambientales, su medida se da en Candelas

Para medir estas variables normalmente usamos un transductor electrónico o sensor electrónico que “traduce” la variable medida a una variable electrónica, esta puede ser voltaje, corriente o resistencia.

¿Y cual es su uso? Ya entenderás que el principal uso es para medir variables del mundo real, pero también se usan para generar los efectos que producen estas variables el mejor ejemplo es el sonido, para producirlo se genera una señal “analógica” que llega a una membrana, la hace vibrar y esta vibración en el aire produce sonido.

– Conoce algunos sensores con salida analógica

– Vídeo explicativo

Ahora si quiere conocer un poco más sobre estas señales analógicas y digitales y ver ejemplos reales con dispositivos electrónicos como sensores de luz, potenciometros entre otros mira el siguiente video

2. Señales digitales

Ahora las variables digitales son señales “creadas” por el ser humano, tanto en su idea como en su creación, una forma muy simple de verlo es la siguiente supón que alguien te pregunta si tienes hambre, normalmente la respuesta sera si o no, a esto lo podemos considerar una señal digital pues como ves más que tener un valor es un estado de “Si” o “No” en electrónica esto seria un “Uno” o un “Cero”, estas señales no existen de forma natural, por esto son creadas por el ser humano y cuando hablamos de señales digitales en electrónica hablamos de “rangos” de señales, es decir los voltajes que este dentro del rango de un “UNO” lógico todos serán considerados un UNO y los que estén en el rango de “CERO” lógico, serán considerados CERO, veamos la siguiente figura para que comprendas mejor

En un CERO lógico tipo CMOS  toman un valor entre 0 a 1.5Vdc, es decir 1Vdc o 1,2Vdc o 0Vdc todos serán tomados como un “0” digital y si tienen un valor entre 3.3Vdc a 5Vdc se consideraran un “1” digital, y si esta entre el rango de 1,5Vdc a 3,3Vdc sera indefinido pero ese indefinido un sistema electrónico lo tomara como un “1” o un “0” es decir sera algo aleatorio. estos niveles digitales tienen tanto valores estándar como en el caso de CMOS y TTL como pueden tener un valor asignado por el usuario, esto quiere decir que una aplicación especifica creada por un desarrollador puede tener valores de “1” y “0” diferentes a lo estándar sin embargo esto es poco común

¿Y cual es su uso? quizá no lo sepas pero las señales digitales son las que nos han permitido tener la tecnología que hoy conocemos, desde tu teléfono móvil, computadora hasta el internet todos son datos digitales es decir solo “UNOS” y “CEROS” y solo con estos dos datos podemos representar cualquier numero usando algo llamado números binarios, así el uso de señales binarias esta en su mayoría orientado al procesamiento y transporte de datos.

También debes saber que muchos sensores se consideran digitales porque envían los datos de manera digital ya sea que la señal de salida es solo 1 o 0, o por que envían los datos por medio de un bus de datos, que si no sabes que es en este video te lo explicamos

Buses de datos digitales

Mundo digital

– Conoce algunos sensores con salida digitales

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