El documento introduce conceptos básicos sobre sistemas electrónicos, incluyendo que constan de bloques de entrada, procesamiento y salida, y que pueden manejar señales analógicas o digitales. Explica las diferencias entre sistemas analógicos y digitales, el proceso de conversión entre dominios, y conceptos clave sobre ondas, amplificadores y otras características de señales electrónicas.

1. 0.- Introducción. Conceptos básicos

2. 0.1 Sistema electrónico Aparato capaz de extraer, almacenar, transportar, procesar la información de una señal. Consta de tres bloques: 1) Bloque de entrada (sensor o transductor) Encargado de transformar las señales de mundo físico (presión, temperatura, sonido, etc..) en señales de tensión o intensidad 2) Bloque de procesamiento Conjunto de circuitos electrónicos cuya función es la de transformar, almacenar y procesar las señales de voltaje y corriente provenientes de los transductores 3) Bloque se salida (actuador) Convierte las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles. Por ejemplo: un display que nos registre la temperatura

3. Esquema de una radio. Transductor Transductor Actuador Actuador Bloque de procesamiento

4. 0.2 Señales en un circuito electrónico Señal analógica: Puede tomar cualquier valor de amplitud. Variación continua de amplitud en el tiempo Normalmente la señal obtenida por el transductor es analógica Señal digital: Solo toma un numero finito de amplitudes En lógica binaria dos Usualmente cambia la amplitud en instantes espaciados uniformemente

6. Efecto del ruido sobre una señal analógica y una digital La señal analógica no se podrá reconstruir La señal digital si se puede reconstruir

7. Tendencia de la tecnología hacia los circuitos digitales Sin embargo los circuitos analógicos son necesarios ya que muchas de las entradas y salidas de los sistemas electrónicos son analógicas Sensor (micrófono) Conversor A/D  Procesador Conversor D/A Actuador (altavoz) Esquema de un sistema electrónico con bloques analógicos y digitales Amplificador Analógico Memoria

8. 0.4 Conversión de señales analógica digital, digital analógica Se puede pasar de una señal analógica a una digital y viceversa Señal analógica: 4,35V Palabra digital: 0100 1101 (Aprox) La información digital se representa con palabras con un número de bits determinado Palabra = Donde S 0 bit menos significativo Valor analógico correspondiente: Para recuperar la señal analógica original en el proceso de conversión A/D Frecuencia de muestreo  2·frecuencia máx. de la señal muestreada La señal recuperada tendrá un cierto error, error de cuantificación, que dependerá del numero de bits de la palabra digital. nº bits   error 

9. Conversión analógica digital

10. Conversión digital analógica Se puede suavizar la señal escalón mediante un filtro paso baja y acercarnos a la señal original

11. 0.5 Convenio de signos para las señales eléctricas Magnitudes de señal directa dc  I A , V C (letra mayúscula y subíndice mayúscula) Magnitudes increméntales de señal  i a (t), v c (t) (letra minúscula y subíndice minúscula ) Valor instantáneo total: i A (t) = I A + i a (t); v C (t) = V C + v c (t) (letra mayúscula y subíndice minúscula) Magnitud de la amplitud de la señal ac: I a (letra mayúscula y subíndice minúscula)

13. 0.7 Representación en frecuencia de las señales Una señal se puede representar en función del tiempo (representación en el dominio del tiempo) o en términos de su espectro de frecuencias (representación en el dominio de la frecuencia) Para una señal arbitraria  transformada de Fourier. El espectro obtenido es continuo. Información del margen de frecuencia: Ej: Banda de audio 20Hz - 20KHz. Una señal se puede considerar como una suma de componentes senoidales de varias frecuencias amplitudes y fases El análisis de Fourier es una técnica matemática que permite determinar los espectros de cualquier señal. Señal periódica  Serie de Fourier Señal Cuadrada Periódica Espectro discreto de la onda cuadrada.  0 =2  /T armónico fundamental.

14. 0.8 Conceptos básicos sobre amplificadores El amplificador es el bloque funcional más importante de un sistema electrónico Un amplificador produce una salida con la misma forma que la señal de entrada pero amplificada Donde A v es la ganancia en tensión del amplificador V i (t) la señal de entrada, V 0 (t) la señal de salida y R L la resistencia de carga

15. 0.8.1 Modelo de amplificador de tensión Se modela el amplificador usando una fuente de tensión controlada por tensión R i es la resistencia de entrada, esta es la resistencia que presenta el amplificador entre sus dos bornes de entrada R 0 es la resistencia de salida, esta en serie con la fuente controlada así se tiene en cuenta la reducción de tensión que se produce al suministrar corriente a la carga A V0 es la ganancia de tensión en circuito abierto, sino se tiene la carga conectada En ese caso Amplificador ideal de tensión: R i =  y R 0 = 0

16. Fuentes de alimentación Proporciona potencia a los circuitos internos de los amplificadores Potencia proporcionada: P s = V AA ·I A + V BB · I B Esquema de flujo de potencia Rendimiento :

17. Saturación del amplificador La salida nunca puede exceder los valores de las fuentes de alimentación. Para evitar la distorsión debe cumplirse:

18. Ganancia en función de la frecuencia

19. Ancho de banda B = f H - f L Frecuencias de corte