Definicions i conceptes fonamentals
L'electricitat
és una font d'energia que permet fer funcionar un gran nombre
d'aparells. Es basa en l'existència d'unes càrregues
elèctriques positives i negatives que interactuen entre
ells degut a unes forces d'atracció i repulsió. Si
aquestes càrregues es desplacen en l'espai es crea l'anomenat
corrent elèctric. Això normalment ocòrre
en uns materials anomenats conductors. Doncs bé, l'electrònica
és la part que estudia el moviment d'aquestes càrregues
en uns medis materials que no són gens afavoridors d'aquests
moviments.En els seus inicis l'electrònica treballava amb
el buit, que no és precissament un conductor. En l'actualitat
l'electrònica es basa en els materials semiconductors.
Aquests materials, d'entrada, no permeten el lliure moviment de
les càrregues, però sota determinades condicions (temperatura,
potencial, il·luminació, etc.) es tornen conductors.
Aquest comportament és el que permet de construir els components
semiconductors que són el cor dels aparells electrònics.
Es parla de que l'electrònica
es divideix en dues grans vertents: l'analògica
i la digital. L'electrònica analògica és
aquella en la qual les magnituds elèctriques que intervenen
poden prendre qualsevol valor entre dos límits.
En canvi, l'electrònica digital basa el seu funcionament
en un número finit de valors que poden prendre les
magnituds entre dos límits. Això que pot semblar
una limitació de l'electrònica digital, en realitat
es converteix en un avantatge degut a la simplificació
que suposa en els circuits, i a que es poden prendre un
conjunt de valors prou ampli per tal que els valors no representats
siguin inapreciables.
Aquest conjunt d'estats o valors possibles
s'ordenen per treballar còmodament amb ells. Ara
bé, el sistema de numeració no és
el decimal comunment usat per les persones. Els circuits digitals
utilitzen el sistema binari per
la seva simplicitat. Només han de distingir entre
dos valors elèctrics possibles, no entre una desena
de valors. Això fa que els components puguin ser d'una
menor qualitat, però per contra obliga a utilitzar-ne en
major nombre.
A nivell elèctric, el símbol
binari 1 s'anomena estat alt o cert doncs suposa
la presència de tensió o corrent. Si treballem amb
tecnologia TTL aquest valor està al voltant dels
5V. Per contra el símbol binari 0 s'anomena
estat baix o fals i suposa l'absència de tensió
o corrent. El nivell TTL baix es situa en aproximadament 0V.
Aquests nivell poden mesurar-se
fàcilment en la pràctica amb un polímetre.
Vejam com un mateix nombre decimal
es pot convertir en el seu equivalent en binari
i a la inversa. Amb l'exemple també es pot veure la necessitat
d'un major nombre de xifres binàries que de decimals per
a representar el mateix valor.
Conversió d'un nombre decimal
en el seu equivalent binari usant el mètode de les divisions
successives.
Conversió d'un nombre binari
en el seu equivalent decimal usant el mètode del teorema
fonamental de la numeració.
|
