La electrónica digital es la base del funcionamiento de los ordenadores y muchos dispositivos electrónicos. Trabaja con señales binarias —0 y 1— que permiten representar información, realizar cálculos y tomar decisiones automáticas. En esta sección aprenderás cómo funciona este tipo de lógica y cómo se implementa en circuitos reales.
La electrónica digital es la rama de la electrónica que trabaja con señales binarias, es decir, que solo pueden tener dos estados: encendido o apagado, 1 o 0. A diferencia de la electrónica analógica, que maneja una gama continua de valores, la digital se basa en valores discretos que representan información lógica.
Todo ordenador, móvil o dispositivo inteligente utiliza electrónica digital para funcionar. Esta se basa en el sistema binario, donde solo hay dos posibles estados:
0: Estado apagado, sin tensión, "falso"
1: Estado encendido, con tensión, "verdadero"
Estos estados permiten realizar operaciones lógicas, almacenar datos y construir sistemas que toman decisiones. Gracias a esta lógica binaria, podemos crear circuitos capaces de sumar, contar, comparar e incluso ejecutar programas.
La electrónica digital es la base de la informática moderna.
El sistema binario es el lenguaje base que utilizan los ordenadores y los circuitos digitales. Solo utiliza dos cifras: el 0 y el 1. Estos números representan los dos únicos estados posibles en electrónica digital: apagado/encendido, falso/verdadero, sin corriente/con corriente.
Gracias al sistema binario, podemos representar cualquier tipo de información: números, letras, imágenes o instrucciones. Todo lo que hace un ordenador está codificado internamente con largas secuencias de 0 y 1.
Aquí tienes un ejemplo de cómo los números decimales (los que usamos normalmente) se convierten a binario:
Las puertas lógicas son componentes fundamentales de la electrónica digital. Realizan operaciones lógicas con entradas binarias (0 y 1) y generan una salida también binaria. Son la base para realizar comparaciones, decisiones y cálculos dentro de los ordenadores.
AND (Y): Solo da una salida 1 si ambas entradas son 1.
OR (O): Da una salida 1 si al menos una entrada es 1.
NOT (NO): Invierte la entrada: si es 1 da 0, si es 0 da 1.
Ejemplo: Las puertas lógicas funcionan como interruptores que se activan solo bajo ciertas condiciones. Combinándolas, se pueden construir operaciones complejas como sumas, comparaciones o memoria.
| Puerta | Entrada A | Entrada B | Salida |
|---|---|---|---|
| AND | 1 | 1 | 1 |
| AND | 1 | 0 | 0 |
| OR | 0 | 1 | 1 |
| OR | 0 | 0 | 0 |
| NOT | 1 | - | 0 |
| NOT | 0 | - | 1 |
Una tabla de verdad es una herramienta fundamental en electrónica digital. Nos permite ver todas las combinaciones posibles de entrada en una puerta lógica y cuál será su salida. Así podemos entender cómo se comporta cada tipo de puerta lógica (AND, OR, NOT) según los valores que recibe.
Ejemplo:
Puerta AND: solo da 1 si ambas entradas son 1.
Puerta OR: da 1 si al menos una entrada es 1.
Puerta NOT: invierte la entrada: si es 0 da 1, y si es 1 da 0.
Estas tablas son muy útiles para el diseño de circuitos lógicos y para prever el comportamiento de un sistema digital.
Un ejemplo sencillo de combinación lógica es la puerta NAND. Esta puerta se forma al combinar una puerta AND seguida de una puerta NOT. Primero se calcula la salida de AND, y luego se invierte con NOT. Esta configuración es muy común en circuitos reales, ya que la puerta NAND es una de las más utilizadas para construir otros sistemas lógicos complejos.
Funcionamiento:
1. Si A = 1 y B = 1 → AND da 1 → NOT da 0
2. Si A = 1 y B = 0 → AND da 0 → NOT da 1
3. Si A = 0 y B = 1 → AND da 0 → NOT da 1
4. Si A = 0 y B = 0 → AND da 0 → NOT da 1
Es decir, la puerta NAND solo da 0 si ambas entradas son 1. En todos los demás casos, da 1.
