:Date: 23/01/2024 :Author: Carlos Félix Pardo Martín :License: Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International :tocdepth: 1 .. _electronic-digital-signals: Las señales digitales ===================== Hasta ahora se han estudiado las señales analógicas, que son señales de tensión o de corriente que pueden tomar cualquier valor dentro de un rango. Este es el aspecto que puede tener una señal analógica: .. figure:: electronic/_images/electronic-analog-signal.png :align: center :alt: Ejemplo de señal analógica. Ejemplo de señal analógica. Las `señales digitales `__, por otro lado, son señales que solo toman valores discretos, por ejemplo 0 voltios y 5 voltios. Todos los demás valores de tensión son ignorados como no válidos. Este es el aspecto que puede tener una señal digital con algo de ruido añadido: .. figure:: electronic/_images/electronic-digital-signal.png :align: center :alt: Ejemplo de señal digital con ruido. Ejemplo de señal digital con ruido añadido. Las señales digitales se pueden convertir a valores binarios y manejar esos números binarios matemáticamente gracias a los `circuitos digitales `__. Esto proporciona muchas ventajas a las señales digitales. Ventajas de la señal digital ---------------------------- 1. **Inmunidad al ruido.** El ruido de pequeño valor no produce errores en la información de la señal. #. **Duplicación sin pérdidas.** Las señales digitales se pueden duplicar sin perder calidad, porque el ruido que se introduce en el sistema digital puede ser eliminado. #. **Detección y corrección de errores.** Se puede calcular si una señal digital se ha degradado por el ruido (detección de errores) y se pueden corregir los errores que se hayan producido mediante técnicas matemáticas. #. **Facilidad de procesamiento de la señal.** La señal digital se puede procesar fácilmente con software adecuado, que es capaz de lograr más efectos que el procesamiento analógico. Un ejemplo de este procesado digital es el conocido `Auto-Tune `__. Cuantificación digital ---------------------- La cuantificación digital es el proceso mediante el cual una señal se convierte en valores binarios. .. figure:: electronic/_images/electronic-digital-levels.png :width: 600px :align: center :alt: Definición de valores lógicos en una señal con ruido. Definición de valores lógicos en una señal con ruido. Simulación ---------- A continuación puede verse la simulación de una señal de datos digital con tensiones entre 0 y 5 voltios, que se deteriora al añadir ruido en la transmisión y que por último se vuelve a recuperar eliminando el ruido con un simple comparador con histéresis (Trigger Schmitt). .. raw:: html
Ejercicios ---------- #. Dibuja una señal analógica y una señal digital. ¿En qué se diferencian? #. ¿Qué ventajas presentan las señales digitales? #. ¿Qué es la cuantificación digital? #. Explica con tus palabras qué ocurre en el circuito simulado. #. Modifica en el simulador la señal de FM para que tenga 3 voltios de tensión máxima. ¿Qué le ocurre a la señal digital recuperada? Dibuja la forma de la señal digital recuperada y señala en el gráfico el problema que presenta.