SISTEMAS DIGITALES Y ANALOGICOS

Un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñado para manipular cantidades físicas que estén representadas de forma digital; es decir, que solo puedan tomar valores discretos. La mayoría de las veses estos dispositivos son electrónicos, pero también pueden ser mecánicos, magnéticos o neumáticos. Algunos de los sistemas digitales mas conocidos incluyen las computadoras y calculadoras digitales, mas grande del mundo.

Un sistema analógico contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas representadas en forma analógica. en un sistema de este tipo, las cantidades varían sobre un intervalo continuo de valores. por ejemplo , en un receptor de radio la amplitud de la señal de salida para una bocina puede tener valor entre cero y su limite máximo. Otros sistemas analógicos comunes son amplificadores de audio, equipos de cinta magnética para grabación y reproducción, y el odometro de los automóviles.

Ventajas de las técnicas digitales  Un numero cada vez mayor de aplicaciones en electrónica, así como en muchas otras tecnologías, emplea técnicas digitales para realizar operaciones que alguna vez fueron hechas por medio de métodos analógicos. Las principales razones del cambio hacia la tecnología digital son:

1. Los sistemas digitales generalmente son mas fáciles de diseñar. Esto se debe a que los circuitos empleados son circuitos de conmutación, donde no son importantes los valores exactos de corriente y voltaje, sino únicamente el rango en que estos se encuentran (ALTO o BAJO).

2. Mayor exactitud y precisión. los sistemas digitales pueden manejar el numero de dígitos de precisión que usted necesite, simplemente añadiendo mas circuitos de conmutación. En los sistemas analógicos la precisión, en general, esta limitada a tres o cuatro dígitos ya que los valores de los voltajes y corrientes dependen en forma discreta de los valores de los componentes del circuito.

3. programación de la operación. Es bastante sencillo diseñar sistemas digitales cuya operación esta controlado por medio de un grupo de instrucciones archivadas denominado programa También es posible programar sistemas analógicos, pero la variedad y complejidad de las operaciones disponibles esta severamente limitada.

4. Los circuitos digitales se afectan menos por el ruido. las fluctuaciones de voltaje (ruido) no son tan criticas en los sistemas digitales porque en ellos no es importante el valor exacto de un voltaje, siempre y cuando el ruido no sea suficientemente fuerte como para impedir la distinción entre ALTO y BAJO.

5. Se puede fabricar mas circuiteria digital sobre pastillas de circuito integrado. Es cierto que la circuiteria analógica también se ah beneficiado con el gran desarrollo de la tecnología de CI, pero su relativa complejidad y el empleo de dispositivos que no se pueden integrar en forma económica (capacitores de gran valor, resistencias de precisión, inductores, transformadores,) han impedido que los sistemas analógicos alcancen el mismo grado de integración que los digitales.

Limitaciones de las técnicas digitales.   Cuando se emplean técnicas digitales existente, en realidad, una sola desventaja:
el mundo es fundamentalmente analógico
La mayor parte de cantidades físicas son de naturaleza analógica, y a menudo estas cantidades son entradas y salidas de un sistema que monitorea, que efectúa operaciones con ellas y que las controla. Algunos ejemplos son la temperatura, la presión, la prosicion, la velocidad, el nivel de un liquido, la rapidez de flujo y varias mas. Tenemos el habito de expresar estas cantidades en forma digital, como sucede cuando decimos que la temperatura es de 64°C pero en realidad lo que hacemos es una aproximación digital de una cantidad inherentemente analógica.
Para aprovechar las técnicas digitales cuando se tiene entradas y salidas analógicas, deben seguirse tres pasos:

1. Convertir las entradas analógicas del "mundo real" a la forma digital.
2. procesar la información digital
3. convertir las salidas digitales a la forma analógica del mundo real

REPRESENTACIONES ANALÓGICAS Y DIGITALES

En la ciencia, la tecnología, la administración y, de hecho, muchos otros campos de actividad humana, constantemente se manejan cantidades.Estas se miden, monitorean, registran, manipulan aritmeticamente, observan o, en alguna otra forma, se utilizan en muchos sistemas físicos. cuando se manejan diversas cantidades es importante que podamos representar sus valores con eficiencia y exactitud. Existen básicamente dos maneras de representar el valor numérico de las cantidades: la analogía y la digital.


Representaciones analógicas  En la representación analógica, una cantidad se representa con un voltaje, corriente o movimiento de un indicador o medidor que es proporcional al valor de esa cantidad. Un ejemplo de esto es el velocímetro de un automóvil, en el cual la deflexion de la aguja es proporcional a la velocidad a la que se desplaza el auto. La posición angular de la aguja representa el valor de la velocidad del automóvil, y la aguja sigue cualquier cambio que ocurra conforme el vehículo acelera o frena.

Otro ejemplo es el termostato común de una habitación, en el cual la flexión de la banda bimetalica es proporcional a la temperatura del cuarto. a medida que la temperatura varia gradualmente, la curvatura de la banda cambia en forma proporcional.

Las cantidades analógicas antes citadas tienen una característica importante: pueden variar gradualmente sobre un intervalo continuo de valores. La velocidad del automóvil puede tener un valor entre cero y, digamos, 100km/h. En forma análoga, la salida del micrófono podría encontrarse en cualquier nivel dentro de un intervalo de cero a 10mV (por ejemplo, 1mV, 2.3724mV, 9.9999mV)





Representaciones Digitales  En la representación digital las cantidades no se representan por valores proporcionales, sino por símbolos denominados dígitos. para dar un ejemplo, consideramos el reloj digital, el cual da la hora del día en forma de dígitos decimales que representan horas o minutos. Como sabemos, la hora varia de manera continua, pero la lectura del reloj  digital no cambia continuamente : mas bien, lo hace en etapas de uno por minuto. En otras palabras, esta representación digital de la hora del día varia en etapas discretas comparada con la representación analógica de la hora que da  un reloj de pulso, donde ka lectura del cuadrante varia de modo continuo.

la diferencia principal entre cantidades analógicas y las digitales se puede enunciar en forma simple de la manera siguiente:

analógico = continuo
digital = discreto (paso por paso)