En este documento se explican los fundamentos de la electrónica digital. Incluye los sistemas numéricos, las familias de compuertas y las tablas de verdad-

1. Desarrollo taller 1 sobre sistemas numéricos y compuertas
Presentado por: Juan Pablo Ramírez-Galvis
Presentado a: Jesús Daniel Arias Rincón
1. Sistemas numéricos y su aplicación en electrónica
En electrónica los sistemas numéricos son utilizados para representar la información, dado que,
precisamente lo que diferencia este campo de la eléctrica es la capacidad de los dispositivos para
comunicarse mediante interfaces.
En consecuencia, los sistemas numéricos mayormente utilizados son:
• Binario: que representa la presencia o ausencia de voltaje en un circuito (por ejemplo, 0V
y +5V). También constituye las señales cuadradas.
• Octal: se emplea como un puente taquigráfico para traducir número binarios grandes. Ello,
debido a la facilidad de conversión entre estos sistemas.
• Decimal: propios de las señales analógicas. Sirven como entradas o salidas de información
al circuito y fácilmente interpretables por un usuario.
• Hexadecimal: se utiliza para convertir directamente paquetes de bits, puesto que, un solo
dígito hexadecimal puede representar 4 números binarios o 4 bits.
2. Conversiones entre sistemas numéricos
Binario Octal Decimal Hexadecimal
A octal: se toma el
número binario en
grupos de a tres (si no
es posible agregando
uno o dos ceros al
inicio), y luego,
asignando su
equivalente de 0 a 8.
Ejemplo: 001 010 111
101
001 = 1
010 = 2
111 = 7
101 = 5
A binario: se
descompone el
número octal en
dígitos individuales
asignando tres
binarios por cada
uno (recurriendo a
poner uno o dos
ceros al inicio en
caso de ser
necesario).
Ejemplo: 456
4 = 100
5 = 101
6 = 110
100101110
A binario: se hacen
divisiones por dos de
manera escalonada,
asignando
respectivamente, si
el residuo es de 1
(No. Impar) o de 0
(No. Par).
Finalmente, se
juntan los resultados
de derecha a
izquierda.
Ejemplo: 485
485/2 = 1 242/2 = 0
121/2 = 1 60/2 = 0
30/2 = 0 15/2 = 1 7/2
= 1 3/2 = 1 1
111100101
A binario: se
descompone el
número hexadecimal
en dígitos
individuales
asignando cuatro
binarios por cada
uno (poniendo uno,
dos o tres ceros al
inicio en caso de ser
necesario).
Ejemplo: 1AF
1 = 0001
A = 1010
F = 1111
000110101111
A decimal: Se diseña
una tabla horizontal y
A decimal: se
descompone el
A octal: se hacen
divisiones por ocho
A octal: no existe una
conversión directa

2. de derecha a izquierda
en el que se duplican
los números decimales
(1, 2, 4, 8, etc.). Luego,
se escribe el número
binario multiplicándolo
por el encabezado
decimal y, finalmente,
se totaliza mediante
suma.
Ejemplo: 110111
= 32+16++4+2+1 = 55
número octal en
dígitos individuales
multiplicándolos de
forma escalonada
por potencias de 8,
para luego, hacer
una totalización
mediante suma.
Ejemplo: 3254
3*(8^3) = 1536
2*(8^2) = 128
5*(8^1) = 40
4*(8^0) = 4
1536+128+40+4 =
1708
de manera
escalonada,
asignando
respectivamente un
residuo entre 0 y 7.
Finalmente, se
juntan los resultados
de derecha a
izquierda.
Ejemplo: 632
632/8 = 0 79/8 = 7
72/8 = 9/8 = 1 1
1170
por lo que toca
primero recurrir al
par hexadecimal a
binario y luego
binario a octal.
Ejemplo: 1AF
000 110 101 111
000 = 0
110 = 6
101 = 5
111 = 7
657
A hexadecimal: se toma
el número binario en
grupos de a cuatro
(agregando uno, dos o
tres ceros al inicio de
ser necesario), y luego,
asignando su
equivalente de 0 a F.
Ejemplo: 11100101
1110 = E
0101 = 5
E5
A hexadecimal: no
existe una
conversión directa
por lo que toca
primero recurrir al
par octal a binario y
luego binario a
hexadecimal.
Ejemplo: 2566
2 = 010
5 = 101
6 = 110
6 = 110
0101 0111 0110
0101 = 5
0111 = 7
0110 = 6
576
A hexadecimal: se
hacen divisiones por
16 de manera
escalonada,
asignando
respectivamente un
residuo entre 0 y 15.
Finalmente, se
juntan los resultados
de derecha a
izquierda.
Ejemplo: 699
699/16 = 11 43/16 =
11 2
2BB
A decimal: se
descompone el
número hexadecimal
en dígitos
individuales
multiplicándolos de
forma escalonada
por potencias de 16,
para luego, hacer
una totalización
mediante suma.
Ejemplo: 1F36 siendo
F igual a 15
1*(16^3) = 4096
F*(16^2) = 3840
3*(16^1) = 48
6*(16^0) = 6
4096+3840+48+6 =
7990
3. Familias de compuertas
CMOS: Para empezar, una compuerta MOS se constituye por un semiconductor con sustrato de
silicio dopado sobre el cual se hace crecer una capa de óxido de silicio (SiO2). Entretanto, se
comporta como un condensador de placas paralelas. Ahora bien, el término CMOS atañe a la
agregación complementaria de dos tipos de transistores en el circuito de salida. Sus características
son: resistencia de entrada extremadamente grande (10*12Ω), capacidad de recibir capacitancias
elevadas, potencia acorde a la frecuencia de entrada y alimentación de 2V a 15V.

3. TTL: Traduciendo “lógica de transistor a transistor” es una familia de compuertas (o tecnología para
su elaboración) en la que los elementos de entrada y salida son transistores bipolares. Se
caracterizan por su buena velocidad e inmunidad al ruido, evidenciando características como
alimentación única a 5V y compuerta básica de tipo NAND.
RTL: Traduciendo “lógica de resistor a transistor”. Es la primera tecnología utilizada en la fabricación
de compuertas basadas en electrones y huecos. En ellos, cada transistor es dispuesto junto a una
resistencia de compensación (Rc) para homogeneizar la repartición de corrientes. El bloque NOR es
la base de la familia RTL.
DTL: Traduciendo “lógica de diodo a transistor” es una familia de compuertas que se basa a la
colocación de diodos a la entrada y transistores a la salida. Se caracterizan por su alta impedancia
de salida por lo que se sugiere no conectar una serie de ellas, pues su velocidad de conmutación se
verá afectada. Además, funcionan a 8V o menos.
ECL: Traduciendo “lógica acoplada en emisor” que usan transistores bipolares pero evitando la
saturación de corriente en ellos, aumentando así, su velocidad de conmutación por encima de los
demás integrados. Están basados en el amplificador diferencial, denominado así porque su salida es
proporcional a la diferencia entre dos tensiones de entrada V1 y V2. Este circuito se utiliza
principalmente en sistemas analógicos, pero también tiene propiedades digitales.
NMOS: Es otra compuerta de la familia de semiconductores análogos a los condensadores de placas
paralelas. Su nombre proviene por la configuración de tipo n (o donante de electrones).
Contrariamente, también se pueden encontrar compuertas PMOS.
BiCMOS: El nombre proviene de “contracción de Bipolar-CMOS” combinando las tecnologías bipolar
y MOS en un solo integrado. Se usa en analógica para la fabricación de amplificadores y en digital
para algunos componentes discretos. Poseen un alto ancho de banda modulable por ventanas
pasantes y alta velocidad de conmutación. En oposición, el aspecto negativo son sus altos costos de
fabricación.
4. Esquemas de las principales compuertas
74LS08 – AND 74LS00 – NAND

4. 74LS86 – XOR 74LS04 – NOT
74LS32 – OR 74LS02 – NOR
5. Tablas de verdad de las principales compuertas
AND (F = A*B)
A B F
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
NAND (F = A*B)
A B F
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
XOR (F = (A*B)+(A*B))
A B F
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
NOT (F = F)
F F´
0 1
1 0
OR (F = A + B)
A B F
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
NOR (F = A + B)
A B F
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0