MUX-DEMUX DE OCHO SEÑALES DIGITALES

Los multiplexores son circuitos combinacionales con varias entradas y una salida de datos, y estan dotados de entredas de control capaces de seleccionar una, y solo una, de las entradas de datos para permitir su transmision desde la entrada seleccionada a la salida que es unica.

La entrada seleccionada viene determinada por la combinacion de ceros (0) y unos (1) logicos en las entradas de control. La cantidad que necesitamos sera igual a la potencia de 2 que resulte de analizar el numero de entradas. Asi, por ejemplo, a un multiplexor de 8 entradas le corresponderan 3 de control.

Los demultiplexores realizan la funcion inversa a la del multiplexor, es decir, una señal de entrada, es obtenida en uno de los N canales de salida. El cnmutador ahora selecciona el canal de salida por donde estara presente el dato de entrada.


EJERCICIO: Diseñar un sistema MUX-DEMUX que permita la transmision de ocho señales digitales.

Como se menciono para 8 señales seran necesarias tres señales S1, S2 y S3, ademas de una entrada Din. Sabiendo esto tenemos la siguiente tabla de verdad:

Teniendo la tabla de verdad procederemos a realizar la simulación del circuito quedando este de la siguiente manera:

Ahora procederemos a realizar la tabla de verdad del DEMUX, para lo cual obtenemos:

La simulación es la siguiente:

TDM DIGITAL 4X1, 1X4

Multiplexacion por división de tiempo (TDM) es un método de transmisión y recepción de señales independientes sobre un camino de señal común por medio de interruptores sincronizados en cada extremo de la linea de transmisión de manera que cada señal aparece en la linea de solo una fracción de tiempo en un patrón alternativo.

Ejercicio: Diseñe un TDM digital  4x1

Solución:

Primero haremos la tabla de verdad correspondiente, ya que se piden 4 entradas tendremos dos señales diferentes S1 y S2  con una Din y la correspondiente salida. Por lo tanto la tabla de verdad nos quedara de la siguiente manera:

Realizando la simulación obtenemos:

Para el caso del TDM 1x4 obtenemos la siguiente tabla de verdad:

La simulación queda de la siguiente forma, para este tenemos una misma entrada y cuatro salidas:

Fuente Discreta de Datos

Una fuente de información es un elemento que entrega una señal, y una señal es una función de una o más variables que contiene información acerca de la naturaleza o comportamiento de algún fenómeno. Es decir, vamos a considerar señal tanto al fenómeno físico que transporta la información como a la función matemática que representa a ese fenómeno. Cualquiera de las dos formas sirve como soporte a la información.

Las fuentes de información se clasifican basándose en el tipo de señal que entregan. Se pueden clasificar, según el tipo de variable independiente (tiempo) en:

• ·         Fuentes de tiempo continuo: la función está definida para cualquier valor de la variable independiente.
• ·         Fuentes de tiempo discreto: la función sólo está definida para un conjunto contable de instantes de tiempo.

Ejercicio:

Se desea controlar la transmisión de una fuente discreta de datos, de tal manera que solo envié cundo este activo un solo canal o los tres   simultáneamente.

 Diseñar sistema.

Como se van a usar tres canales se realiza la tabla de verdad de la siguiente manera:

A	B	C	Señal
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	1
0	1	1	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1

Por lo tanto la señal de salida es la siguiente

Partiendo de la señal de salida se realiza el circuito simulado que se muestra a continuación

FILTRO

Un filtro deja pasar una banda de frecuencias mientras rechaza otras. Los filtros pueden ser pasivos o activos. Los filtros pasivos se constituyen con resistencias, condensadores y auto inductores. Se usan generalmente por encima de 1MHz, no tienen ganancia en potencia y son relativamente difíciles de sintonizar. Los filtros activos se construyen con resistencias, condensadores y amplificadores operacionales. Se usan por debajo de 1MHz, tienen ganancias en potencia y son relativamente fáciles de sintonizar.

FRECUENCIA DE CORTE.

La frecuencia de corte es la frecuencia desde la cual un filtro comienza a funcionar rechazando la banda de frecuencias indeseadas. Aunque el término corte da idea de algo abrupto, este no es repentino sino que resulta más o menos gradual, dependiendo del tipo de filtro.

FILTRO PASA ALTAS.

Este tipo de filtros elimina todas las frecuencias desde cero hasta la frecuencia de corte y permite el paso de todas las frecuencias entre cero y la frecuencia por encima de la frecuencia de corte. Con un filtro pasa alto, las frecuencias entre cero y la frecuencia de corte son la banda eliminada. Las frecuencias por encima de la de corte son la banda pasante. 

FILTRO PASA BAJAS.

Tiene las mismas características que uno pasa-altas con la excepción de que permite el paso de las bajas frecuencias sin alterarlas en lugar de las altas.

FILTRO PASA-BANDA.

Este filtro deja el paso sin cambios a la porción central de una señal, en el dominio de las frecuencias, rechazando las contiguas.

EJERCICIO.

Teniendo el oscilador de 1KHz realizado en el ejercicio pasado se diseño un filtro pasa bajas  Chebychev con una frecuencia de corte de 1 KHz, a este filtro ademas se le agregara una señal de 2KHz esperando que solo pase la de 1 KHz y la de dos sea rechazada.

Los cálculos para el filtro son los siguientes:

Primero se calcula el orden del filtro teniendo la formula:

En donde:

Para saber los valores faltantes se verán en la siguiente imagen:

Para nuestro filtro se propone Ac de -3bB, Ar de -40 dB, la fc que es la frecuencia de corte sera de 1KHz y fr que es la frecuencia de rechazo sera de 5KHz

Los cálculos quedan de la siguiente manera:

Una vez obtenido el valor del orden (n) elegimos un rizo de 0.25 y revisamos la tabla a utilizar la cual se mostrara a continuación:

Para este filtro nosotros propondremos el valor de las resistencias que sera de 10 K por lo cual los capacitores serán los valores a calcular con la referencia de la tabla procederemos a calcular C para después calcular C1 y C2.

Calculando C:

Con este valor y los de las tablas obtendremos el valor de los capacitores solo debemos multiplicarlos de la siguiente manera:

Teniendo todos los valores procedemos a simular el circuito, quedando de la siguiente forma:

Introduciendo el oscilador armado anteriormente de 1KHz y otra señal de 5KHz tenemos el siguiente circuito:

A la salida obtenemos:

Podemos observar como a -3dB tenemos una frecuencia de 1KHz que es nuestra frecuencia de corte.

Sistema Electronico de Alarma

Un sistema electrónico de alarma esta constituido por 4 detectores (A,B,C,D) sincronizados a la salida, alarma debe dispararse cuando se activen 3 o 4 detectores, si se activan solo 2 detector, sus disparo es indistinto, la alarma nunca debe dispararse si se activa solo un detector o ninguno por razones de seguridad se debe activar si A=0, B=0, C=0 y D=1.

Solución

Como se menciona son 4 detectores ( A,B,C,D)  partiendo de esto, se realiza la tabla de verdad:

A	B	C	D	S1
0	0	0	0	0
0	0	0	1	1
0	0	1	0	0
0	0	1	1	X
0	1	0	0	0
0	1	0	1	X
0	1	1	0	X
0	1	1	1	1
1	0	0	0	0
1	0	0	1	X
1	0	1	0	X
1	0	1	1	1
1	1	0	0	X
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1
1	1	1	1	1

Entonces tenemos que S1 es igual a :

Se toma en cuenta si se activan solo dos detectores y se pone en X por que su disparo es indistinto y para reducirlo al máximo se toma en cuenta en los mapas karnaugh

El circuito ya en la simulación nos queda de la siguiente manera: