Taula de la veritat

Plantejament digital de problemes tecnològics

1-.Identificar cada element de maniobra (control) amb una variable.
La variable tan sols pot adaptar els valors 0 (obert) i 1 (tancat). En el cas nostre, A i B són els interruptors.
2-.Identificar cada actuador amb una funció.
Cada funció també prendrà únicament dos valors, depenent dels que adoptin les variables. En aquest cas, els valors 0 i 1 de la funció correspondran, respectivament, als estats <<parat>> i <<en moviment>> del motor.
3-.Elaborar la taula de veritat dels actuadors.
La taula recull tots els valors que pot prendre una funció lògica segons els valors que adoptin les variables lògiques de les quals depèn.
4-.Expressar algebraicament les funcions lògiques.
Al nostre circuit, els valors que pren la funcó M es poden obtenir multiplicant <<booleanament>> els valors que adopten les variables lògiques A i B. Per tant, la funció M es pot expressar així: M = A · B.

Tabla Portes Lògiques

Àlgebres

L'àlgebra de Boole

L'ÀLGEBRA DE BOOLE

Lògica digital

Àlgebres

Si ens proposéssim inventar un nou joc, hauríem d'escollir un conjunt d'elements i definir una sèrie de regles coherents entre si. En funció de com féssim l'elecció, el nostre joc seria més o menys divertit. Els jocs matemàtics que consisteixen a escollir un comjunt de nombres i, després, inventar-se un conjunt d'operacions amb ells s'anomenen àlgebres o estructures algebraiques. Des de ben petits, ens familiaritzarem amb una àlgebra que consta de:

-10 elements, els nombres naturals (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10).
-Les operacions de sumar, restar, multiplicar i dividir.
-Una sèrie de propietats (commutativa, associativa, distributiva...).

Àlgebra de Boole

L'àlgebra  que va crear el matemàtic anglès George Boole (1815-1864) només consta de dos elements, que s'anomenen dígits binaris o bits (de l'anglès binary digits): el 0 i l'1.
1) Molt problemes tecnològics es poden traduir del nostre sistema numèric decimal a un sistema de dos nombres (llenguatge binari).
2) Podem identificar els dígits 0 i 1 amb dos estats físics diferents. Per exemple, un interruptor obert (0) i un de tancat (1); una bombeta apagada (0) i una d'encesa (1).
3) Les operacions booleanes de suma, multiplicació i negació es poden dur a terme físicament amb circuits electrònics, pneumàtics, hidràulics, etc.

ACTIVITATS

1-.Assenyala el dígit (0 o 1) que correspon a cadascun dels elements retolats del circuit de la dreta.

Circuits integrats

Característiques dels circuits integrats

Els circuits integrats o microxips són circuits electrònics miniaturitzats als qual es poden acumular milers de components electrònics encapsulats, com ara transistors o díodes.

Els circuits integrats es caracteritzen perquè:
1. Duen a terme operacions lògiques (<<pensen>>); són com les neurones del nostre cervell, que reben i envien impulsos elèctrics.
2. Tenen pius, que són els terminals dels diferents dispositius electrònics que duen integrats.
3. S'han d'alimentar amb tensió perquè funcionin.
4. S'identifiquen amb nombre gravat i amb una osca que permet diferenciar cada terminal.

Exemple de circuit integrat.
Entre els circuits integrats més utilitzats hi ha:
-Els reguladors de tensió.
-El 555, que s'utlilitza per elaborar temporitzadors.
-Els amplificadors operacionals, amb aplicacions múltiples.
-El parell Darlington, que permet incrementar considerablement el guany dels transistors.
-L'L293B, que possibilita l'amplificació dels senyals procedents d'un microcontrolador per activar un motor elèctric.
-I les portes lògiques, que duen a terme la presa de decisions en el control d'un procés.

Evolució dels circuits integrats (1923-2005).

Electrònica Digital

Electrònica Digital

Si comparem alguns aparells electrònics de fa uns anys amb els seus equivalents moderns, hi trobarem una diferència fonamental: les dimensions. Els televisors de tub voluminosos, per exemple, han cedit el lloc a les pantalles d'LCD o de plasma, més estretetes i força més lleugeres. Això ha estat possible gràcies a al fabricació de circuits diminuts als quals s'integren milions de components.

1) Assenyala les diferències més destacables entre els circuits de les fotografies.
Els trens fan servir el corrent elèctric.
Tot seguit, relaciona cadascuna de les imatges amb el tipus (o els tipus) de circuit que s'indica a sota.

2) D'aquests aparells, quin penses que pot incorporar circuits elèctrics?
Algun d'ells du circuits electrònics? I circuits integrats?




Circuit elèctric

       
          

  Antes                                                                                                          Después

Circuit electrònic
























                    Antes                                                                                                         Después





Circuit integrat (xip)

           



















               Antes                                                                                                                                                                                                                                                                     Después