SEÑALES Juan P.R.
ENGRANAJES Y PROTONES SEÑALES
1.- INTRODUCCIÓN En el ámbito de la ingeniería y la electrónica, normalmente se define una señal como la manifestación eléctrica de algún fenómeno natural, la cual toma valores de voltaje que varían en función del tiempo según el comportamiento de dicho fenómeno. Las señales se transmiten entre diferentes dispositivos para emitir o recibir información, que puede ser de vídeo, de audio, o todo tipo de datos codificados. Normalmente se transmiten a través de cables, pero también se puede conseguir de manera inalámbrica. Debido a que las señales varían con el tiempo, es útil representarlas en una gráfica que muestre en el eje X el tiempo, y en el eje Y las variaciones del voltaje de la señal. Observando estas gráficas se pueden distinguir diferentes tipos de señales, y existen varias formas de clasificarlas, entre las que se encuentran: continuas y discretas, periódicas y aperiódicas, de energía y de potencia, o determinísticas y aleatorias. Por ahora vamos a centrarnos en entender las características de las señales continuas y discretas, periódicas y aperiódicas, y analógicas y digitales.
2.- SEÑALES CONTINUAS Y DISCRETAS El dominio para las señales continuas puede contener cualquier valor perteneciente a los números reales, y para cada uno de estos valores, la señal puede tomar cualquier valor real, normalmente comprendido entre un máximo y un mínimo.
FIG. 1 Señal continua
Las señales discretas por su parte, pueden tomar cualquier valor real pero sólo existen para una cantidad limitada de valores los cuales normalmente se encuentran equiespaciados; una señal discreta puede venir de un proceso en el cual la variable independiente de por sí es discreta, por ejemplo, el valor de la temperatura de cierto objeto medida cada minuto; o puede proceder del muestreo de una señal analógica o continua.
FIG. 2 Señal discreta
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ENGRANAJES Y PROTONES SEÑALES
3.- SEÑALES PERIÓDICAS Y APERIÓDICAS Una señal es PERIÓDICA si completa un patrón dentro de un marco de tiempo medible, denominado periodo, y repite ese patrón en periodos idénticos subsecuentes. Cuando se completa un patrón completo, se dice que se ha completado un ciclo. El periodo se define como la cantidad de tiempo (expresado en segundos) necesarios para completar un ciclo completo. La duración de un periodo, puede ser diferente para cada señal, pero es constante para una determinada señal periódica. Una señal APERIÓDICA, o no periódica, cambia constantemente sin exhibir ningún patrón o ciclo que se repita en el tiempo.
FIG. 3 Señal periódica continua
FIG. 4 Señal periódica discreta
4.- SEÑALES ANALÓGICAS Y SEÑALES DIGITALES Las señales ANALÓGICAS en electrónica se definen como un voltaje o una corriente que varía de forma suave y continua. Son continuas tanto en su dominio (toma cualquier valor de tiempo), como en el rango de valores de la función (toma cualquier valor de voltaje). Pueden ser o no periódicas. Las señales DIGITALES por su parte, no varían de forma continua, sino que cambian en pasos o incrementos dados. Es decir, que el rango de valores que puede tomar la variable dependiente no es un continuo, es discreto, está limitado a ciertos valores. Su dominio, sin embargo, puede ser continuo o discreto (puede existir para todos los valores de tiempo, o solo para ciertos instantes de tiempo).
FIG. 5 Señales analógica y digital
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ENGRANAJES Y PROTONES SEÑALES
La señal digital más sencilla es aquella que puede tomar solo dos valores (0 ó 1, “low” o “high”), es la señal correspondiente a un “bit” de información.
FIG. 6 Señales digital continua en el tiempo de un “biestable”, solo puede adquirir dos valores, 0V y 5V.
FIG. 7 Señales digital continua en el tiempo, puede adquirir varios valores: 0V, 1V, 2V, y 3V. No puede tomar valores intermedios (rango discreto de la función)
Las señales digitales pueden ser continuas en el tiempo o discretas
FIG. 8 Señales digital discontinua o discreta
FIG. 9 Señales digital continua
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