Niveles Lógicos y Sistemas Numéricos en Electrónica Digital
1. ¿Qué son los Niveles Lógicos?
Los niveles lógicos son los estados de voltaje que una señal puede tener para ser interpretada por un circuito digital. En electrónica digital, solo manejamos dos estados:
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High (Alto): Representado por el número 1 o el estado ON (encendido).
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Low (Bajo): Representado por el número 0 o el estado OFF (apagado).
Estos estados no son un valor exacto, sino que operan dentro de ciertos rangos de voltaje.
2. Rangos de Voltaje según la Alimentación
Dependiendo del voltaje con el que se alimente el circuito (VCC), los rangos para interpretar un «1» o un «0» varían:
A. Circuitos alimentados con 5V:
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Entrada (Input):
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Alto (1): Entre 2V y 5V.
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Bajo (0): Entre 0V y 0.8V.
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Salida (Output):
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Alto (1): Entre 2.7V y 5V.
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Bajo (0): Entre 0V y 0.4V.
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B. Circuitos alimentados con 3.3V (Bajo consumo):
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Entrada (Input):
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Alto (1): Entre 2V y 3.3V.
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Bajo (0): Entre 0V y 0.8V.
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Salida (Output):
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Alto (1): Entre 2.4V y 3.3V.
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Bajo (0): Entre 0V y 0.5V.
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3. Introducción a los Sistemas Numéricos
En matemáticas y tecnología existen diferentes bases numéricas:
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Base 10 (Decimal): Es el sistema que usamos a diario, basado en los 10 dedos de las manos.
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Base 2 (Binario): Es el lenguaje fundamental de la electrónica. «Bi» significa dos, refiriéndose a los dos estados posibles.
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Otras bases: También existen los sistemas Base 8 (Octal) y Base 16 (Hexadecimal), aunque el binario es el más utilizado en este nivel.
4. ¿Por qué usamos el Sistema Binario en Electrónica?
La razón principal es la simplicidad del hardware. Para un circuito electrónico, es mucho más fácil y eficiente distinguir entre dos estados (presencia o ausencia de voltaje) que entre diez.
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Interruptor OFF: Equivale a un 0 lógico.
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Interruptor ON: Equivale a un 1 lógico.