Modelo TCP/IP

Actualmente la mayoría de ordenadores están conectados a alguna red (internet, intranet, etc.) y casi todos lo hacen utilizando el modelo TCP/IP. Este modelo es un protocolo para comunicación en redes que permite que un equipo pueda comunicarse dentro de una red. Está basado en el modelo teórico OSI de capas con la que comparte 4 de ellas; sin embargo, ofrece muchas más opciones y es un modelo práctico[1]

La definición de TCP/IP es la identificación del grupo de protocolos de red que hacen posible la transferencia de datos en redes, entre equipos informáticos e internet. Las siglas TCP/IP hacen referencia a este grupo de protocolos:

• TCP es el Protocolo de Control de Transmisión que permite establecer una conexión y el intercambio de datos entre dos anfitriones. Este protocolo proporciona un transporte fiable de datos.
• IP o protocolo de internet, utiliza direcciones series de cuatro octetos con formato de punto decimal (como por ejemplo 75.4.160.25). Este protocolo lleva los datos a otras máquinas de la red.[3]

1. Capas del modelo TCP/IP
2. Nivel de enlace o acceso a la red
3. Nivel de red o Internet
4. Nivel de red o Internet
5. Nivel de Aplicación

          Ventajas del modelo TCP/IP

• TCP/IP ofrece ventajas significativas respecto a otros protocolos de red. Una de esas ventajas es que es capaz de trabajar sobre una extensa gama de hardware y soporta muchos sistemas operativos (es multiplataforma). 
• Desventajas del modelo TCP/IP
• No distingue bien entre interfaces, protocolos y servicios lo cual afecta al desarrollo de nuevas tecnologías basadas en TCP/IP-[2]

Protocolos de Comunicación en Internet – Sergio Saade – EDUNT – 2016.

– Redes globales de información con Internet y TCP/IP. Principios básicos, protocolos y arquitectura – Douglas Comer – Prentice Hall – 1996.

– Redes de computadores; un enfoque descendente basado en Internet – Kurose J- & Ross K. – Pearson & Addison Wesley – 2004

– Computer Networking with Internet Protocols and Technology – W. Stallings – Pearson – 2004

– IPv6 Fundamentals. A Straightforward Approach to Understanding IPv6 – Graziani, R. – Cisco Press – 2013.

Protocolos de Comunicación en Internet – Sergio Saade – EDUNT – 2016.

– Redes globales de información con Internet y TCP/IP. Principios básicos, protocolos y arquitectura – Douglas Comer – Prentice Hall – 1996.

– Redes de computadores; un enfoque descendente basado en Internet – Kurose J- & Ross K. – Pearson & Addison Wesley – 2004

– Computer Networking with Internet Protocols and Technology – W. Stallings – Pearson – 2004

– IPv6 Fundamentals. A Straightforward Approach to Understanding IPv6 – Graziani, R. – Cisco Press – 2013.

1. Redes de Comunicación". 1ª edición. Alberto León-García, Indra Widjaja. Ed. Mc Graw Hill. 2001.
2. "Internetworking with TCP/IP Vol. I, Principles, Protocols, and Architecture)". 4th edition. Douglas E. Comer. Ed. Prentice Hall, 2000.
3. "Computer Networks and Internets". 4th edition. Douglas E. Comer, Ralph E. Droms. Ed. Prentice Hall, 2003..
4. "Tecnologías de Interconectividad de Redes". Merilee Ford. Ed. Prentice-Hall. 1998.

Protocolos de Comunicación en Internet – Sergio Saade – EDUNT – 2016.

– Redes globales de información con Internet y TCP/IP. Principios básicos, protocolos y arquitectura – Douglas Comer – Prentice Hall – 1996.

– Redes de computadores; un enfoque descendente basado en Internet – Kurose J- & Ross K. – Pearson & Addison Wesley – 2004

– Computer Networking with Internet Protocols and Technology – W. Stallings – Pearson – 2004

– IPv6 Fundamentals. A Straightforward Approach to Understanding IPv6 – Graziani, R. – Cisco Press – 2013.

Modelo OSI

 ¿Qué es el modelo OSI?

El modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI, por sus siglas en inglés) es un modelo conceptual, creado por la Organización Internacional para la Estandarización, que permite que diversos sistemas de comunicación se comuniquen entre sí usando protocolos estándar. O dicho con más claridad: OSI proporciona a los diferentes sistemas de ordenadores existentes un estándar para comunicarse entre sí.

El modelo OSI puede entenderse como un lenguaje universal de comunicación entre ordenadores en red o entre redes o sistemas de computación. Se basa en la idea de dividir un sistema de comunicación en siete niveles o capas abstractos, cada uno de ellos apilado sobre el precedente. (1)

Figura 1(fuente:https://www.cloudflare.com/es-es/learning/ddos/glossary/open-systems-interconnection-model-osi/)

Cada capa del modelo OSI controla una tarea específica y se comunica con las capas inmediatamente superiores e inferiores. Los ataques DDoS se dirigen a capas específicas de una conexión de red; los ataques a la capa de aplicación se dirigen a la capa 7 y los ataques a la capa de protocolo se dirigen a las capas 3 y 4.

¿Cómo funciona el modelo OSI?

El funcionamiento del Modelo OSI depende directamente de sus siete capas, en las que descompone el complicado proceso de la comunicación digital. Al compartimentarlo, asigna a cada capa funciones muy específicas, dentro de una estructura jerárquica fija.

Así, cada protocolo de comunicación emplea estas capas en su totalidad o sólo algunas de ellas, pero al obedecer este conjunto de reglas, garantiza que la comunicación entre las redes sea eficaz y sobre todo que se de en los mismos términos. (2)

Capas del modelo OSI

Las siete capas o niveles del modelo OSI son los siguientes:

• Capa física. La capa más baja del modelo, se encarga de la topología de red y las conexiones globales entre la computadora y la red, refiriéndose tanto al medio físico como a la manera en que la información se transmite. Cumple con las funciones de especificar la información sobre el medio físico (tipos de cable, microondas, etc.), definir la información sobre la tensión eléctrica de la transmisión, las características funcionales de la interfaz de red y garantizar la existencia de una conexión (aunque no la fiabilidad de la misma). (2)
• Capa de enlace de datos. Se ocupa del redireccionamiento físico, detección de errores, acceso al medio y control del flujo durante la comunicación, siendo parte de la creación de protocolos básicos para regular la conexión entre los sistemas informáticos. (2)
• Capa de red. Es la capa que se encarga de la identificación del enrutamiento existente entre las redes involucradas, así, las unidades de datos pasan a denominarse “paquetes” y pueden clasificarse conforme al protocolo de enrutamiento o protocolo enrutable que utilizan. Los primeros seleccionan las rutas (RIP, IGRP, EIGRP, entre otras) y los segundos viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK, etc.). El objetivo de esta capa es garantizar que los datos lleguen a su destino, incluso si ello implica utilizar dispositivos intermedios, como encaminadores o enrutadores. (2)
• Capa de transporte. Aquí es donde se realiza el transporte de los datos que se hallan dentro de cada paquete, de la computadora de origen a la de destino, independientemente del medio físico que se emplee para ello. Su trabajo se da mediante puertos lógicos y da forma a los llamados Sockets IP: Puerto. (3)
• Capa de sesión. Se encarga de controlar y mantener el vínculo entre las computadoras que intercambian datos, asegurándose de que, una vez establecida la comunicación entre ambos sistemas, el canal de transmisión de datos pueda retomarse en caso de interrumpirse. Estos servicios pueden llegar a ser prescindibles parcial o totalmente, dependiendo del caso.
• Capa de presentación. Esta capa se ocupa de la representación de la información, o sea, de su traducción, garantizando que los datos recibidos en cualquier extremo de la red sean del todo reconocibles, sin importar el tipo de sistema empleado. Es la primera capa que se ocupa del contenido de la transmisión, en vez del modo en que ésta se establece y se sostiene. Además, permite el cifrado y la codificación de los datos, así como su compresión, su adecuación a la máquina que los recibe (una computadora, una tableta, un celular, etc.). (3)
• Capa de aplicación. Dado que continuamente se desarrollan nuevos protocolos de comunicación, a medida que surgen nuevas aplicaciones, esta última capa define los protocolos que emplean las aplicaciones para el intercambio de datos y les permite acceder a los servicios de cualquiera de las demás capas. Generalmente, todo este proceso es invisible para el usuario, quien rara vez interactúa con el nivel aplicación, sino con programas que interactúan con el nivel aplicación, haciéndoselo menos complejo de lo que realmente es.(3)

Referencias bibliográficas

1. Attention Required! | Cloudflare. (s. f.). Recuperado 28 de mayo de 2021, de https://www.cloudflare.com/es-es/learning/ddos/glossary/open-systems-interconnection-model-osi/
2. Modelo OSI - Concepto, cómo funciona, para qué sirve y capas. (2020, 13 agosto). Recuperado 28 de mayo de 2021, de https://concepto.de/modelo-osi/
3. Castillo, J. A. (2020, 6 agosto). Modelo OSI: que es y para que se utiliza. Recuperado 28 de mayo de 2021, de https://www.profesionalreview.com/2018/11/22/modelo-osi/

Segunda sesión de Preguntas

Preguntas de la sesión

1.- ¿Esta llamada se va generar mediante un enlace de llegada y la direcciona de qué tipo de llamada estamos hablando?    Capa de enlace de datos

2.- ¿Cuáles son los 3 tipos de retardo que se pueden producir por la conmutación? Retardo de propagación, Retardo de transmisión, Retardo de nodo

3.- ¿Qué método de conmutación va tener el control mediante caracteres en cada paquete? Método de circuitos virtuales.

4.- ¿Qué significan las siglas RDSIB? Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) es una red que procede por evolución de la Red Telefónica Básica (RTB) o Red Telefónica Conmutada (RTC) convencional, que facilita conexiones digitales extremo a extremo entre los terminales conectados a ella (teléfono, fax, ordenador, etc.)

5.- ¿Es un método de transporte flexible que se adapta al video a los datos y a la voz? Flame relay 

6.- ¿Comprende un conjunto de órganos y circuitos que constituyen el soporte físico que se conectan entre sí para las centrales? La central telefónica

7.-En esta etapa se le conoce como el cociente de numero de entrada y las llamadas de salida.  Reposito digital 

8.- ¿Para ver simplificadamente los enlaces de llegada y salida que se puede favorecer para la conexión de los enlaces de entrada y salida?    Para ver los enlaces externos 

9.- ¿Porque es necesario tener o diseñar una red de conexión que conmute señales moduladas de cualquier tipo?    Porque puede ser un circuito es fijo

Resumen  de la sesión de pregunta

La conmutación es el proceso por el cual se pone en comunicación un usuario con otro, a través de una infraestructura de comunicaciones común, para la transferencia de información. La conmutación consiste en el establecimiento de un sistema de comunicación entre dos puntos, un emisor  (Tx) y un receptor (Rx) a través de equipos o nodos de transmisión,  es decir,  que con el proceso de conmutación podemos hacer entrega de una señal desde un puerto origen hacia un puerto destino. 

Los tres servicios fundamentales que emplean técnicas de conmutación son el telefónico, el telegráfico y el de datos, pudiendo utilizar una de las tres técnicas de conmutación actuales: de circuitos, de mensajes y de paquetes. 

Esta división suele realizarse en las interfaces de los nodos, por lo que las interfaces de red podrán enviar, recibir y procesar mensajes o paquetes, según el caso. 

Reseñas del material de Clases

 Multiplexores

 En este video es muy descriptivo de lo que es un multiplexor Un multiplexor es un circuito digital que selecciona una de entre varias entradas de datos Ii y lleva su valor lógico a la única salida Z del circuito. La selección de los datos se realiza mediante una o varias entradas de control Sj. La codificación binaria resultante de las entradas S indica el índice de la entrada I que pasa a la salida. Existiendo una entrada de habilitación (enable), la cual pone en funcionamiento el circuito, y trabaja en bajo activo. También nos da a explicar que se tiene que elegir un canal para la entrada del multiplexor a forma de que solo tenga una sola salida a esto se le llama (conmutar) y también en este video no utilizo conceptos abstractos es solo pura lógica ejemplo como las conexiones de una vía de trenes el operador maneja los rieles de hacia dónde van los trenes manejando los rieles de dirección así se ve un multiplexor en resumen El funcionamiento de los multiplexores se basa en circuitos de compuertas lógicas, en donde se conectan de tal forma que todas las entradas salen por la misma salida, con la única condición de que se debe de seleccionar la entrada que mandara los datos hacia la salida, es decir, que el circuito no puede leer todas las entradas al mismo tiempo, sino una por vez.

Demultiplexores

En este video pasa lo contrario hay una entrada y dos salidas Los demultiplexores son el circuito inverso al multiplexor. Sirven para dirigir la información digital procedente de diversas fuentes a una única línea para ser transmitida a través de dicha línea a un destino común, es decir, que puede servir para comunicarnos vía serie El demultiplexor, es un circuito combinacional que aunque la función básica es la que hemos explicado, puede utilizarse en muchos casos como decodificador y adopta cualquiera de las funciones que un decodificador realiza Una aplicación muy práctica de los demultiplexores utilizados como decodificadores, si lo combinamos con una puerta NO-Y NAND, es la generación de funciones lógicas, de modo, que si nos dan la función lógica F=S3(2,4,5,7), las salidas correspondientes a los unos lógicos se conectarían a la puerta NO-Y. En este caso la entrada de información se puede utilizar como entrada inhibidora si mantenemos a cero lógico, y subiéndola a uno, cuando queremos inhibir la generación de la función. También hace mención de lo que hace el decodificador ejemplo (3ª8) donde tiene tres entradas activas y tres (leaves)

Multiplexación de displays

En este video explica lo que es una Multiplexación de displays lo que explica que para ahorrar costos meten 8 resistencias a cada display y para eso sirve Multiplexación de displays para solo meter ocho resistencias en un microcontrolador como lo puede ser un arduino y lanzar solamente los números que quieres representar o ver reflejado en los foquitos que encienden comparten un bus de dato y uno de direcciones Al conectar los displays en paralelo, lo que por lógica de hardware debería suceder, es que si deseamos mostrar un número, éste número se mostraría en todos los displays, haciendo prácticamente inútil esta técnica. Pero el "truco", está en en el defecto que tenemos los humanos en los ojos (persistencia de la retina) en donde nos da la sensación de ver una imagen cuando esta ya ha desaparecido Si tenemos un oscilador que nos controla el encendido y el apagado de un led, creando una intermitencia, en el momento que esta sea lo suficientemente rápida ya no apreciaremos que el led llega a apagarse, sino que nos dará la sensación que está permanentemente encendido. Prácticamente a frecuencias superiores a 30hz ya no apreciamos el parpadeo. Para controlar esto, además de las salidas que usemos para controlar el display, agregamos una salida más por display, que se conecta al ánodo o al cátodo del display. Así podemos "seleccionar" al display que queremos mostrar un determinado número, y apagar los demás para que no muestren ese número también. Haciendo esto de manera rápida, no se notaría la intermitencia.

Ejercicio de Proteus

 

Código elaborado en Arduino 

1.- 

#include <LiquidCrystal.h>

const int analogInPin =  A0;  

const int analogOutPin = 9; 

const int rs = 12, en = 11, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 2;

LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

int sensorValue = 0;        

int outputValue = 0;       

void setup() {

 Serial.begin(9600);

  lcd.begin(16, 2);

  lcd.print("hello, world!");

}

void loop() {

  lcd.setCursor(0, 1);

  lcd.print(millis() / 1000);

  

  sensorValue = analogRead(analogInPin);

  outputValue = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255);

  analogWrite(analogOutPin, outputValue);

  

  Serial.print("sensor = ");

  Serial.print(sensorValue);

  Serial.print("\t output = ");

  Serial.println(outputValue);

  delay(2);

}

2.-

#include <LiquidCrystal.h>

const int rs = 12, en = 11, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 2;

LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

void setup() {

  lcd.begin(16, 2);

}

void loop() {

  lcd.setCursor(0, 0);

  for(int thisChar=0; thisChar<10; thisChar++){

  lcd.print(thisChar);

  delay(500);

  }

 

 lcd.setCursor(16, 1);

  lcd.autoscroll();

  for(int thisChar=0; thisChar<10; thisChar++){

  lcd.print(thisChar);

  delay(500);

}

lcd.noAutoscroll();

lcd.clear();

}

Elaborado por Juan Carlos Juárez González

Primer Sesión de Preguntas

1. ¿Qué son los POTS? Son circuitos de red telefónica pública, el cual es un  servicio telefónico analógico el cual está elaborado por medio de un cableado de cobre.

2. Se trata de un equipo electromecánico que no se encarga de procesar ni de analizar señales y forma parte de un circuito de comunicación ¿De qué estamos hablando? Estamos hablando de lo que es un sistema de conmutación.

3. ¿En qué año se definió el estándar del x25? Fue definido en el año de 1974.

4. ¿Qué significan las siglas ITU-TC? Dichas siglas hacen referencia a la organización que provee mediciones para los servicios telefónicos.

5. ¿Cuál es la relación del modelo OSI con el estándar x25? La relación que tienen radica en los protocolos que se efectúan en el modelo OSI y en x25, puesto que ambos convergen en ellos, así como la parte física que abarca el x25 con el OSI.

6. Escenario donde se configura una importación con enlaces de servicio web, ¿De qué escenario estamos hablando?  Se esta hablando acerca del escenario Store-and-forward en importaciones sincrónicas.

7. ¿Qué servicios de conmutación son adecuados para el uso interactivo?     Los servicios de la conmutación de paquetes, puesto que nos ofrece poder soportar funciones de conmutación asi como conmutación de circuitos para poder generar un mejor servicio. De igual manera cabe mencionar que todo esto deberá ser regulado o medido a través de la central de conmutación la cual se encargará de medir el servicio del cliente.

8. En este método de conmutación el tamaño de la trama de datos oscila entre mil a varios miles de bits, en algunas recomendaciones los tamaños máximos se recomiendan de 128, 256, y 512 bits ¿De qué método de conmutación estamos hablando?  Se esta hablando de la conmutación de paquetes.

Estandar x25

La norma X.25 es el estándar para redes de paquetes recomendado por CCITT, el cual emitió el primer borrador en 1974. Este original sería revisado durante los años venideros para dar lugar al texto definitivo publicado en 1985.

Las redes utilizan la norma X.25 para establecer los procedimientos mediante los cuales dos ETD que trabajan en modo paquete se comunican a través de la red. Este estándar pretende proporcionar procedimientos comunes de establecimiento de sesión e intercambio de datos entre un ETD y una red de paquetes ETCD. Entre estos procedimientos se encuentran funciones como las siguientes:

1. Identificación de paquetes procedentes de ordenadores y terminales concretos
2. Asentimiento de paquetes
3. Rechazo de paquetes.
4. Recuperación de errores y control de flujo.

ventajas

Las razones por las que se hace aconsejable la utilización de la norma X.25 son las siguientes:

• La adopción de un estándar común a distintos fabricantes nos permite conectar fácilmente equipos de distintas marcas.
• La norma X.25 ha experimentado numerosas revisiones y puede considerarse relativamente madura.
• El empleo de una norma tan extendida como X.25 puede reducir sustancialmente los costes de la red, ya que su gran difusión favorece la salida al mercado de equipos y programas orientados a tan amplio sector de usuarios.
• Es mucho más sencillo solicitar a un fabricante una red adaptada a la norma X.25 que entregarle un extenso conjunto de especificaciones.
• El nivel de enlace HDLC/LAPB solo maneja los errores y lleva la contabilidad del trafico en un enlace individual entre el ETD/ETCD, mientras que X.25 va más allá, estableciendo la contabilidad entre cada ETD emisor y su ETCD y entre cada ETD receptor y su ETCD, es decir, el servicio extremo a extremo es más completo que el de HDLC/LAPB.

Hoy en día el traslado y manejo de información ya es muy común, por eso el avance de la tecnología ha llevado a la revolución de las comunicaciones, en donde a través de las REDES se puede transmitir e intercambiar los datos.

Elaborado por: Israel Flores Quintos

¿Qué son los POTS?

 Se le llama así al acrónico inglesa "Plain Old Telephone Service". Este término hace referencia a lo que es una línea telefónica analógica convencional por medio de la cual se puede transmitir voz así como datos a través de un módem analógico, a una velocidad máxima de 56kbps. De hecho el funcionamiento de este trabaja como una línea telefónica normal, donde el cliente la puede utilizar para voz y/o para transmisión de datos, sin embargo sobra mencionar que se implementa más para lo que es la transmisión de voz.

Algunas redes telefónicas que podemos encontrar en todo esto son:

• Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada de Larga Distancia "TPBCLD": Es el servicio de TPBC que proporciona en sí mismo capacidad completa de comunicación telefónica entre usuarios de distintas redes de TPBCL, TPBCLE y TMR del País, o entre un usuario de la RTPC en Colombia y un usuario situado en un país extranjero. Este servicio comprende los servicios de TPBCLDN y TPBCLDI.
• Servicio de Telefonía Básica Pública Conmutada de Larga Distancia Nacional o Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada de Larga Distancia Nacional "TPBCLDN": Es el servicio de TPBC que proporciona en sí mismo capacidad completa de comunicación telefónica entre usuarios de distintas redes de TPBC local y/o local extendida del País.
• Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada de Larga Distancia Internacional "TPBCLDI": Es el servicio de TPBC que proporciona en sí mismo capacidad completa de comunicación telefónica entre un usuario de la RTPC en Colombia y un usuario situado en un país extranjero.

Por si quieres saber más de este tema o bien todavía no te queda del todo claro te invitamos a vistar los siguientes videos:

• https://youtu.be/JnF5AAO_Wko
• https://youtu.be/YqkhhdgL874

Fuentes Consultadas:

• *Reyes, S. (2017). Circuitos: Red telefónica pública (POTS). Prezi.Com. https://prezi.com/p2_hf3c-pxq4/circuitos-red-telefonica-publica-pots/
• *García, U.  (2021). 4.1 Circuitos: red telefónica pública (POTS).  http://resumendelastelecomunicaciones.blogspot.com/2012/11/41-circuitos-red-telefonica-publica-pots_1211.html

Conmutación

Antes que nada es necesario definir que es conmutación para ello debemos de partir por lo que son las partes de donde proviene dicha palabra. Por una parte tenemos lo que es el prefijo “con-”, el cual que significa “junto” o “unión”. y por otra parte tenemos lo que es el vebo “mutare”, el cual puede traducirse como “cambiar”. Lo cual nos da a entender que cuando se habla de conmutación se hace referencia a una acción de reemplazar o cambiar algo. Dentro de lo que es la telefonía,  se suele aplicar para referirse a determinar el camino que vincula a dos usuarios durante el desarrollo de una comunicación. Sin embargo esto solo es un bosquejo de la idea general.

La idea general de conmutación aplicado a lo que es una rama más especializada en el tema como telecomunicaciones nos dice que consiste en el establecimiento de un sistema de comunicación entre dos puntos, lo que es un emisor  y un receptor  a través de equipos o nodos de transmisión,  es decir,  podemos hacer entrega de una señal desde un puerto origen hacia un puerto destino.

De igual manera debemos de tomar en cuenta que la conmutación es un proceso que funciona en la capa 2 del modelo OSI. Así mismo cuenta con lo que son 3 servicios fundamentales que emplean técnicas de conmutación como lo son son el telefónico, el telegráfico y el de datos, pudiendo utilizar una de las tres técnicas de conmutación actuales:

• Circuitos: Consiste en  el establecimiento de un circuito físico previo al envío de información, este se mantiene abierto durante todo el tiempo que dura la misma.
• Mensajes: Esta basado en el tratamiento de bloques de información, dotados de una dirección de origen y otra de destino, por lo que pueden ser tratados por los centros de conmutación de la red que los almacenan y proceden a su retransmisión. 
• Paquetes: Esta técnica es parecida a la anterior, con la diferencia de que emplea mensajes más cortos y de longitud fija (paquetes), lo cual permite el envío de los mismos sin necesidad de recibir el mensaje completo que, previamente, se ha troceado. 

Referencias Bibliográficas:

Lugo Arellano, C. R. (2016). 1.5.2 Por su forma de conmutación - Redes De Computadoras. Recuperado de  https://sites.google.com/site/investigacionesitlm/home/1-5-clasificacion-de-redes/1-5-2-por-su-forma-de-conmutacion

Pérez Porto, J., & Merino, M. (2016). Definición de conmutación . Recuperado de https://definicion.de/conmutacion/

Cuadro Comparativo (Multiplexación, TDM, FDM, WDM)

CUADRO COMPARATIVO SOBRE MULTIPLEXACIÓN, TDM, FDM, WDM

MULTIPLEXACIÓN	TDM	FDM	WDM
ü Es posible utilizar el FDMA cuando el ancho de banda útil del medio de transmisión supera el ancho de banda requerido por las señales a transmitir. ü Hay simultaneidad en la transmisión de señales porque cada una de ellas se modula con una frecuencia portadora diferente, tal que estas frecuencias están suficientemente separadas para que no se solapen significativamente las señales. ü La señal compuesta transmitida a través del medio es analógica. ü Las señales de entrada siempre deben ser moduladas, para trasladarlas a la banda de frecuencia apropiada. ü Si la señal de entrada es digital, se debe pasar a través de un modem para convertirla en analógica y posteriormente modularla.	ü Se utiliza con modulaciones digitales. ü Contiene tecnología simple y muy probada e implementada. ü Es adecuada para la conmutación de paquetes. ü Requiere una sincronización estricta entre emisor y receptor. ü Requiere el Time advance. ü No existe la obligación o necesidad de incluir la identificación de la corriente de tráfico en cada paquete. ü Hace uso de enlaces solo. ü No requiere al portador preciso que empareje al final de los enlaces. ü Las ranuras de tiempo se agrupan en tramas ü Se pueden ajustar distintas velocidades asignando varias ranuras a un mismo dispositivo ü El demuplexor extrae los caracteres por turnos	ü FDM sólo examinan las frecuencias. ü Surge de la utilización simultánea de un medio de transmisión por múltiples pares de entidades. ü Tiene la capacidad de elegir cómo se pueden utilizar las frecuencias. ü Surge de la capacidad de hardware para cambiar frecuencias. ü Aumenta la velocidad de datos, así como aumentar la inmunidad a la interferencia. ü Es susceptible al ruido y la distorsión	ü Con esta técnica se aprovecha mejor el ancho de banda de la fibra óptica. ü El sistema es más escalable. Es decir, la capacidad de transmisión se puede incrementar de forma modular añadiendo nuevas longitudes de onda. ü Los amplificadores ópticos empleados en WDM requieren un perfil de la ganancia plano, además de proporcionar una ganancia independiente del número de longitudes de onda. ü WDM requiere disponer de un receptor y un láser para cada longitud de onda, lo cual incrementa su coste. Aunque en TDM basta con un único láser y receptor, la electrónica asociada a la multiplexación y demultiplexación es más cara

 

Modulación Analógica

Las tres técnicas de modulación analógica son:

• Modulación de la amplitud (AM o amplitud modulada).
• Modulación de la frecuencia (FM o frecuencia modulada).
• Modulación de la fase (PM o fase modulada).

La mayoría de los sistemas de comunicación utilizan alguna de estas tres técnicas de modulación básicas, o una combinación de ellas. Las Radios están basadas en AM y FM siendo la FM la de mejor calidad debido a la ventaja que tiene por manejar mayores frecuencias y mayores anchos de banda que mejoran la percepción por el contenido que se puede transmitir.

amplitud modulada

La modulación de amplitud o amplitud modulada (AM) es una técnica utilizada en el procesamiento de señales y la comunicación electrónica, más comúnmente para la transmisión de información a través de una onda transversal de televisión. La modulación en amplitud (AM) funciona mediante la variación de la amplitud de la señal transmitida en relación con la información que se envía. Contrastando esta con la modulación de frecuencia, en la que se varía la frecuencia, y la modulación de fase, en la que se varía la fase. A mediados de la década de 1870, una forma de modulación de amplitud, inicialmente llamada "corrientes ondulatorias", fue el primer método para enviar con éxito audio a través de líneas telefónicas con una calidad aceptable.

frecuencia modulada

La modulación de frecuencia,​ o frecuencia modulada (FM),​ es una técnica de modulación angular​​ que permite transmitir información a través de una onda portadora variando su frecuencia. En aplicaciones analógicas, la frecuencia instantánea de la señal modulada es proporcional al valor instantáneo de la señal moduladora. Se puede enviar datos digitales por el desplazamiento de la onda de frecuencia entre un conjunto de valores discretos, modulación conocida como modulación por desplazamiento de frecuencia.

La modulación de frecuencia se usa comúnmente en la banda de muy alta frecuencia para radiodifusión de la música y el habla y de audio en televisión analógica. Se utiliza una transmisión de banda estrecha o N-FM (de la sigla en inglés "Narrow-FM") para comunicaciones de voz en la radio de dos vías, a diferencia del tipo que se usa en la radiodifusión comercial FM que se llama FM de banda ancha o W-FM. (de la siglas en inglés "Wide-FM"). Además, se utiliza para enviar señales al espacio.

modulación de fase

Es una modulación que se caracteriza porque la fase de la onda portadora varía en forma directamente proporcional de acuerdo con la señal moduladora. La modulación de fase no suele ser muy utilizada porque se requieren equipos de recepción más complejos que los de frecuencia modulada. Además puede presentar problemas de ambigüedad para determinar si una señal tiene una fase de 0º o 180º.

Elaborado por: Israel Flores Quintos

Recuperado por:  Academia de Networking de Cisco System (2006). Fundamentos de Redes Inalámbricas. Madrid: Pearson Educación,S.A.

Transmisión de Desplazamiento de Fase (PSK)

 PSK (Phase-shift keying), es una modulación de fase donde la señal moduladora (datos) es digital.

Existen dos alternativas de modulación PSK: PSK convencional, donde se tienen en cuenta los desplazamientos de fase y PSK diferencial, en la cual se consideran las transiciones.

Las consideraciones que siguen a continuación son válidas para ambos casos.

En PSK el valor de la señal moduladora está dado por:

mientras que la señal portadora vale:

vp(t) = Vp cos(2π fp t)

En donde Vp es el valor pico de la señal portadora y fp es la frecuencia de la señal portadora.

La modulación PSK está caracterizada por

v(t) = vp(t) . vm(t)

o sea

v(t) = Vp . Vm cos(2π fp t)

Luego para Vm = 1

v(t) = Vp cos(2π fp t)

y para Vm = -1

v(t) = -Vpcos(2π fp t) = Vpcos(2π fp t + π)

Entre las dos últimas expresiones de v(t), existe una diferencia de fase de 180º, y la señal varia entre dos fases, es por ello que se denomina 2PSK.

Elaborado por: Israel Flores Quintos

recuperado de: https://www.textoscientificos.com/redes/modulacion/psk

Radiodifusión Digital

La radiodifusión digital utiliza el espectro de frecuencias radioeléctricas mucho más eficazmente que la radiodifusión analógica ya que, por ejemplo, cuatro servicios de TV digital terrenal ocupan el mismo espectro que un solo servicio de TV analógica. Esta "magia" digital se debe a la combinación de la compresión digital de las señales de audio y vídeo con avanzados sistemas de modulación digital. (1)

La compresión digital consiste en suprimir información redundante (por ejemplo, las partes de una imagen de TV que son idénticas a las enviadas en la imagen anterior) o apenas audible (por ejemplo, el sonido de un alfiler que cae al suelo durante una tormenta) antes de la transmisión, y reconstruir una señal muy similar a la original en el receptor. La compresión de vídeo ofrece una imagen de alta calidad cuando se transmiten aproximadamente 2% de los datos originales, lo cual significa que el 98% de los datos originales se descartarán antes de la transmisión. La compresión de audio es más difícil, ya que se ha de transmitir hasta 10% de los datos originales para garantizar un sonido de alta calidad en recepción. (1)

La modulación implica agregar información a la transmisión de radio (como una señal que representa contenido de audio o video). La modulación de amplitud (AM) y la modulación de frecuencia (FM) se utilizan ampliamente en la radiodifusión analógica. La radiodifusión digital utiliza el espectro de manera más eficiente que AM o FM y es menos sensible a las interferencias y las interferencias inducidas por ruido. La televisión digital por satélite generalmente usa modulación QPSK, mientras que la transmisión terrestre usa sistemas de modulación más complejos, como la multiplexación por división de frecuencia ortogonal codificada (COFDM), que se usa en el mundo de DVB-T, T-DAB y transmisión digital porque proporciona múltiples PATH. interferencia. (2)

Es muy interesante el aumento significativo de la eficiencia del espectro provocado por la radiodifusión digital, porque el espectro radioeléctrico es un recurso muy valioso y, en muchos países europeos, la demanda supera con creces la oferta. Sin embargo, tendemos a sospechar de quienes nos prometen "no hacer nada" porque la experiencia demuestra que a menudo hay problemas ocultos. Entonces, ¿existen desventajas para la radiodifusión digital? (3)

De hecho, la mejora de la eficiencia en la utilización del espectro tiene el costo de aumentar la complejidad del procesamiento de señales del transmisor y receptor digital. Debido a los recientes avances tecnológicos, los microcircuitos integrados tienen el poder de cómputo de las computadoras, y hace apenas diez años, las computadoras ocupaban toda la habitación.(3)

Hasta que se eliminen todos los servicios de radio y televisión analógicos existentes, la transmisión digital no se podrá utilizar por completo. Para no privar a los auditores y televidentes de sus servicios actuales, este cambio no puede ocurrir hasta que todas las radios y televisores analógicos (excepto VTR) sean reemplazados por equipos digitales o equipados con convertidores digitales (como VCR). Equipo multimedia digital para televisión.(4)

Incluso si los receptores digitales son relativamente baratos, está claro que el reemplazo total de millones de receptores analógicos no ocurrirá de la noche a la mañana, porque el público tendrá que pagar por el nuevo equipo. Sin embargo, en 2003, todas las transmisiones de televisión analógica terrestre en el área de Berlín cesaron seis meses después de que comenzara la transmisión DVB-T.(4)

Referencias bibliográficas

1. Almarza, J. (s. f.). Radiodifusión digital terrestre análisis del estándar DVB-T. Recuperado 28 de mayo de 2021, de http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1316-48212006000400006
2. pressinfo. (s. f.). DE LA RADIODIFUSIÓN ANALÓGICA A LA DIGITAL – RESPUESTAS A DIVERSAS NECESIDADES. Recuperado 28 de mayo de 2021, de https://www.itu.int/itunews/manager/displayException.asp?lang=es&year=2004&issue=04&ipage=replanning&ext=html
3. Galperin, H. (2008). El dividendo digital y el futuro de la radiodifusión en América Latina.
4. Rodríguez, C. A. (2009). La radiodifusión internacional ante la convergencia digital. Futuros, realidades e imaginaciones. Signo y Pensamiento, 28(54), 377-380.

Convertidor Análogico

 

Un convertidor analógico a digital (ADC) es un dispositivo que convierte una señal analógica variable en el tiempo a una representación de números digitales de la amplitud de esa señal.

Casi todas las señales físicas del mundo real son analógicas en naturaleza. Algunos ejemplos incluyen sonido, luz, temperatura y movimiento. Un transductor es un dispositivo que se puede utilizar para convertir una señal física de interés en una señal eléctrica analógica que en última instancia conduce la entrada de un ADC.

Existen muchos parámetros de rendimiento clave de un ADC. Los dos principales son la velocidad y la resolución de la muestra. La tasa de muestra del ADC es la frecuencia en la que la señal de entrada se prueba. Esta velocidad de muestreo determina el ancho de banda máximo de la señal de entrada y normalmente es mayor que el doble de la señal de entrada más alta, también conocida como la tasa de Nyquist.  La resolución del ADC determina la precisión de la representación digital discreta que se puede producir sobre el rango de los valores analógicos.

Existen muchos tipos diferentes de ADC disponibles. Los ADC flash (que no deben confundirse con la memoria Flash) se utilizan para la conversión analógico a digital de alta velocidad, pero tienen un consumo de energía relativamente alto. Los ADC de aproximaciones sucesivas sacrifican velocidad y precisión para obtener una conversión de bajo costo y baja potencia. Los ADC basados en​delta-sigma utilizan el sobre muestreo y la conformación de ruido de cuantificación para lograr una resolución muy alta a costa de la velocidad. Los ADC de segmentación se utilizan en aplicaciones de alta velocidad con una mayor necesidad de resolución a expensas de una mayor potencia y la latencia.

bibliografia:

https://www.arrow.com/es-mx/categories/data-acquisition/data-converters/adcs

Elaborado por: Flores Quiroz Sergio Luis.

Modulación PW-M

 La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período. Expresado matemáticamente:

D=T/T

D es el ciclo de trabajo

${\displaystyle \tau }$ es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso)

T es el período de la función

La construcción típica de un circuito PWM se lleva a cabo mediante un comparador con dos entradas y una salida. Una de las entradas se conecta a un oscilador de onda dientes de sierra, mientras que la otra queda disponible para la señal moduladora. En la salida la frecuencia es generalmente igual a la de la señal dientes de sierra y el ciclo de trabajo está en función de la portadora.

La principal desventaja que presentan los circuitos PWM es la posibilidad de que haya interferencias generadas por radiofrecuencia. Estas pueden minimizarse ubicando el controlador cerca de la carga y realizando un filtrado de la fuente de alimentación.

Aplicaciones:

En la actualidad existen muchos circuitos integrados en los que se implementa la modulación PWM, además de otros muy particulares para lograr circuitos juguete funcionales que puedan controlar fuentes conmutadas, controles de motores, controles de elementos termoeléctricos, choppers para señores en ambientes ruidosos y algunas otras aplicaciones. Se distinguen por fabricar este tipo de integrados compañías como Texas Instruments, National Semiconductor, Maxim, y algunas otras más.

En los motores:

La modulación por ancho de pulsos es una técnica utilizada para regular la velocidad de giro de los motores eléctricos de inducción o asíncronos. Mantiene el par motor constante y no supone un desaprovechamiento de la energía eléctrica. Se utiliza tanto en corriente continua como en alterna, como su nombre lo indica, al controlar: un momento alto (encendido o alimentado) y un momento bajo (apagado o desconectado), controlado normalmente por relès (baja frecuencia) o MOSFET o tiristores (alta frecuencia).

Otros sistemas para regular la velocidad modifican la tensión eléctrica, con lo que disminuye el par motor; o interponen una resistencia eléctrica, con lo que se pierde energía en forma de calor en esta resistencia.

Otra forma de regular el giro del motor es variando el tiempo entre pulsos de duración constante, lo que se llama modulación por frecuencia de pulsos.

En los motores de corriente alterna también se puede utilizar la variación de frecuencia.

La modulación por ancho de pulsos también se usa para controlar servomotores, los cuales modifican su posición de acuerdo al ancho del pulso enviado cada un cierto período que depende de cada servo motor. Esta información puede ser enviada utilizando un microprocesador como el Z80, o un microcontrolador (por ejemplo, un PIC 16F877A, 16F1827, 18F4550, etc. de la empresa Microchip).

Como parte de un conversor ADC:

Otra aplicación es enviar información de manera analógica. Es útil para comunicarse de forma analógica con sistemas digitales.

Para un sistema digital, es relativamente fácil medir cuanto dura una onda cuadrada. Sin embargo, si no se tiene un conversor analógico digital no se puede obtener información de un valor analógico, ya que sólo se puede detectar si hay una determinada tensión, 0 o 5 voltios por ejemplo (valores digitales de 0 y 1), con una cierta tolerancia, pero no puede medirse un valor analógico. Sin embargo, el PWM en conjunción con un oscilador digital, un contador y una puerta AND como puerta de paso, podrían fácilmente implementar un ADC..

Bibliografia:

https://www.britannica.com/technology/pulse-duration-modulation

Elaborado por: Flores Quiroz Sergio Luis.

CONVERTIDOR DIGITAL-ANALÓGICO CON PWM

 Elaborado por: Juárez Gonzáles Juan Carlos.

Una solución muy frecuente es usar un circuito DAC (convertidor digital analógico) aparte del micro controlador, lo que es muy útil, pero tiene dos inconvenientes: es un circuito mas, lo que es mas espacio y costo, aparte de que puede requerir muchas líneas de señales por parte de nuestro procesador, en el caso de que la interfaz sea paralela.

Pero todos los microcontroladores tienen por lo menos un timer y en la mayoría de los casos se puede usar como un modulador de ancho de pulso (PWM)

En el caso de que se cuente con estos recursos. se puede usar el timer/PWM para hacer conversiones de digital a analógico usando un arreglo de una resistencia, un capacitor y un amplificador operacional.

El circuito es un filtro pasabaja de primer orden y el amplificador operacional sirve para evitar que se caiga el voltaje de salida debido a la carga que le coloquemos. (2015)

Teoría de Control

La teoría del control es un campo interdisciplinario de la ingeniería y las matemáticas, que tiene que ver con el comportamiento de sistemas dinámicos. A la entrada de un sistema se le llama referencia. Cuando una o más variables de salida de un sistema necesitan seguir cierta referencia sobre el tiempo, un controlador manipula la entrada al sistema para obtener el efecto deseado en la salida del sistema (realimentación). La realimentación puede ser negativa (regulación autocompensatoria) o positiva (efecto "bola de nieve" o "círculo vicioso"). Es de gran importancia en el estudio de la ecología trófica y de poblaciones.

El concepto de bucle de control para controlar el comportamiento dinámico de la referencia: se trata de realimentación negativa, pues al valor registrado se le resta el valor deseado para crear la señal de error, que es amplificada por el controlador.

bibliografía:

Joseph L. Hellerstein, Dawn M. Tilbury, and Sujay Parekh (2004). Feedback Control of Computing Systems. John Wiley and Sons. ISBN 978-0-471-26637-2.

 Elaborado por: Israel Flores Quintos

Función de Heaviside

La función de Heaviside o también conocida como función del escalón unitario fue realizada por Oliver Heaviside quien fue un autodidacta físico y matemático inglés que vivió entre 1850 y 1920. Esta persona, además de haber realizado dicha función realizó muchas otras cosas, sin embargo, en esta sección nos basaremos únicamente en la función del escalón unitario.

Bueno, esta función es una función discontinua, de hecho la manera por que se le llama  función de escalón es debido a la forma que se origina por la función que utiliza.

Como podemos ver en la imagen, la figura tiene la forma de un escalón puesta que va de 0 a 1, cabe mencionar que el valor de 0 será para cualquier imagen negativa y q para cualquier imagen positiva, algo similar se puede entender en su representación matemática:

Esto quiere decir que si tenemos una función, dicha función valdrá cera, esto será hasta que x sea igual a 2, a partir de ese momento valdrá 1.

En la imagen que se muestra en la parte de arriba podemos darnos cuenta que se cumple lo anteriormente dicho puesto que en un principio comienza en 0 y al pasar 1 el valor actual será 2, haciendo la figuración de un escalón. De hecho algunas de las aplicaciones que tiene esto es con referencia al área de control de señales y procesamiento de señales.

Si deseas conocer un poco más acerca de este gran tema te recomendamos dirigirte a los siguientes enlaces:

• https://www.calculisto.com/topics/transformada-de-laplace/summary/666
• https://youtu.be/FTtYOG_OznU

Referencias Bibliográficas

• Colegio Oficial Ingenieros de Telecomunicación. (s. f.). HEAVISIDE, Oliver. Recuperado 12 de abril de 2021, de https://forohistorico.coit.es/index.php/personajes/personajes-internacionales/item/heaviside#:%7E:text=Oliver%20Heaviside%2C%20(Londres%2C%201850,y%20del%20electromagnetismo%20de%20Maxwell.
• Figueroa, G. (s. f.). Función Escalón. Recuperado 12 de abril de 2021, de https://tecdigital.tec.ac.cr/revistamatematica/cursos-linea/EcuacionesDiferenciales/EDO-Geo/edo-cap5-geo/laplace/node6.html
• Transformada de Laplace de la función escalón de Heaviside. (s. f.). Recuperado 12 de abril de 2021, de https://www.calculisto.com/topics/transformada-de-laplace/summary/666

Elaborado por: Lizeth Méndez Pérez

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Hola a todos y bienvenidos a una nueva entrada a este blog, por motivo de vacaciones escolares y un pequeño receso para todos y cada uno de los editores de este blog queremos comentarles que no haremos entradas por un tiempo, pero no sé sientan mal por ello, queremos mencionarles que regresaremos muy pronto a realizar dichas lecturas que con tanto gusto leen así que los esperamos a que lean nuestras entradas nuevamente. Los esperamos nuevamente a partir del día 12 de abril del año en curso... y si eres estudiante o docente de alguna institución disfruta tu periodo vacacional. ^^

Att: Los editores del blog "Quetzales"

Amplificadores Operacionales

Nota: No olviden considerar los puntos que se manejan en la rúbrica de la actividad, así como de realizar la citación en su texto.

 ¿Qué son?                                                                                                                Escrito el: 20/03/2021

    Antes de introducirnos a este mundo de los amplificadores operacionales es necesario conocer a que se hace referencia con todo ello. 

Los amplificadores operacionales, también conocidos como "OPAM" son dispositivos compactos activos y lineales de alta ganancia, diseñados para proporcionar la función de transferencia deseada.  (García 2010) En otras palabras podemos definirlos como un circuito integrado que permite realizar una gran variedad de circuitos electrónicos, los cuales van desde un comparador de voltaje, un amplificador de señal, hacer operaciones aritméticas y filtrar señales. 

Cabe mencionar que los amplificadores operacionales están compuestos por una gran cantidad de transistores internamente, los cuales permiten controlar corrientes y tensiones, para darle sus características eléctricas. (Carrillo, 2020) De forma más detallada podemos decir que dichos circuitos electrónicos tienen dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) el cual será la ganancia. Esto se suele representar como:

 Salida = G·(V+ – V-)

Estos dispositivos se caracterizan por ser construidos en sus componentes más genéricos, dispuestos de modo que en cada momento se puede acceder a los puntos más importante en donde se conectan los componentes externos permitirán al usuario modificar la respuesta y transferencia del dispositivo. (Garcia, 2010)

Para poder comprender esto de una manera más completa observaremos la siguiente imagen:

Como podemos darnos cuenta el OPAM cuenta con 2 entradas y una salida, ademas de tener  alimentación positiva y negativa. La configuración de las entradas mencionadas define el comportamiento del circuito. cabe mencionar de igual manera que para ser considerado un amplificador operacional es necesario que cumpla con lo siguiente:

• La diferencia de potencial entre sus terminales inversora y no inversora debe de ser nula
• La impedancia entre las entradas inversora y no inversora es infinita, por lo que no hay corriente de entrada.
• No debe de existir corriente entrando o saliendo de las patas inversora y no inversora. (Carrillo 2020)

Elaborado por: Méndez Pérez Lizeth.

Inversor                                                                                                                     Escrito el: 23/03/2021

Un inversor es un dispositivo que cambia o transforma una tensión de entrada de corriente continua a una tensión simétrica de salida (senoidal, cuadrada o triangular) de corriente alterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o el diseñador.

Aplicaciones:

Los inversores se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, desde pequeñas fuentes de alimentación para computadoras, hasta aplicaciones industriales para controlar alta potencia. Los inversores también se utilizan para convertir la corriente continua generada por los paneles solares fotovoltaicos, acumuladores o baterías, etc, en corriente alterna y de esta manera poder ser inyectados en la red eléctrica o usados en instalaciones eléctricas aisladas.

El aire acondicionado inversor o inverter, es un tipo de acondicionador de aire que utiliza un inversor de potencia para fijar la velocidad del motor del compresor y así dejar constante la temperatura, con lo que se ahorra un mínimo del 40% de la electricidad.

Funcionamiento:

Un inversor simple analógico consta de una bobina (inductor) y un interruptor, el cual se utiliza para interrumpir la corriente y colapsar el campo magnético de la bobina generando una onda pulsante inversa. Esta onda pulsante inversa es variable en el tiempo y puede inducir corriente.

Un inversor simple digital consta de un oscilador que controla a un transistor, el cual se utiliza para interrumpir la corriente entrante y generar una onda rectangular.

Esta onda rectangular alimenta a un transformador que suaviza su forma, haciéndola parecer un poco más una onda senoidal y produciendo la tensión de salida necesaria. La forma de onda de salida de la tensión de un inversor ideal debería ser sinusoidal. Una buena técnica para lograr esto es utilizar la técnica de PWM logrando que la componente principal senoidal sea mucho más grande que las armónicas superiores.

Los inversores más modernos han comenzado a utilizar formas más avanzadas de transistores o dispositivos similares, como los tiristores, los triac , IGBT y MOSFETs.

Los inversores más eficientes utilizan varios filtros electrónicos para tratar de llegar a una onda que simule razonablemente a una onda senoidal en la entrada del transformador, en vez de depender de este para suavizar la onda.

Se pueden clasificar en general en dos tipos: 1) inversores monofásicos y 2) inversores trifásicos.

Se pueden utilizar condensadores e inductores para suavizar el flujo de corriente desde y hacia el transformador.

Además, es posible producir una llamada "onda senoidal modificada", la cual se genera a partir de tres puntos: uno positivo, uno negativo y uno de tierra. Una circuitería lógica se encarga de activar los transistores de manera que se alternen adecuadamente. Los inversores de onda senoidal modificada pueden causar que ciertas cargas, como motores, por ejemplo; operen de manera menos eficiente.

Los inversores más avanzados utilizan la modulación por ancho de pulsos con una frecuencia portadora mucho más alta para aproximarse más a la onda seno o modulaciones por vectores de espacio mejorando la distorsión armónica de salida. También se puede predistorsionar la onda para mejorar el factor de potencia (cos Φ).

Los inversores de alta potencia, en lugar de transistores utilizan un dispositivo de conmutación llamado IGBT (Insulated Gate Bipolar transistor o Transistor Bipolar de Puerta Aislada).

Elaborado por: Flores Quintos Israel.

Restador                                                                                                                     Escrito el: 26/03/2021

Este amplificador usa ambas entradas invertida y no invertida con una ganancia de uno, para producir una salida igual a la diferencia entre las entradas. Es un caso especial del amplificador diferencial. Se pueden elegir también las resistencias para amplificar la diferencia.

por la regla del voltaje ese voltaje también aparece en el punto A.

Aplicando la regla de corriente, la corriente en A debe ser cero, de modo que para resistencias iguales viene a ser ( Boylestad., R. (2011)

Elaborado por: Franco Santos Sergio Darío.

Sumador                                                                                                                    Escrito el: 29/03/2021

Si escuchamos la palabra sumador hacemos referencia a una suma o bine un porador matemático, en este caso la situación varía un poco, aquí el contexto en el que es aplicado hace referencia a componentes electrónicos, quizá la finalidad de suma sigue siendo lo mismo, sin emgarbo la forma de implementarlo cambia. Dentro del mundo de la electrónica podemos definirlo como un dispositivo el cual está diseñado para sumar las señales de entrada aplicadas para generar una salida única. Sin embargo dentro de lo que son los amplificadores operacionales sucede algo similar pero un poco diferente puesto que de igual manera combina varias entradas y produce una salida que es la suma de estas entradas; las señales de voltaje de entrada se aplican al terminal del inversor (-). La señal de salida será la suma de las señales de entrada, invertidas y amplificadas. Esta salida se invierte ya que es un amplificador inversor. (MiElectronicaFacil, 2020)

La imagen que se muestra arriba es un ejemplo de un amplificador inversor de ganancia=1 con múltiples entradas. Se pueden utilizar más de dos entradas, por ejemplo en un circuito mezclador de audio. Las resistencias de entrada pueden ser desiguales, dando una suma ponderada. (Nave, s.f.)

Quizá todo este asunto nos parezca algo aburrido, sin embargo... ¿Te has puesto a pensar en todas las aplicaciones que tiene? Lo más seguro es que no, y bueno resulta que algunas de sus aplicaciones estná siempre presentes en nuestra vida cotidiana como lo es un mezclador de audio, así es uno de las fuentes que lográ hacer los sonidos que tanto te gustan es este dispositivo el cuál utiliza parte de la teoría que aquí se leyó, esto se hace debido a la suma de varias señales que interfieren para finalmente poder crear un sonido. Increíble ¿no? y esta es solo una de la tantas que existe, así que... no te aburras con ello, si no velo como una nueva forma de ver las cosas. (MiElectronicaFacil, 2020).

Elaborado por: Méndez Pérez Lizeth.

Integrador                                                                                                                 Escrito el: 01/04/2021

Un amplificador integrador realiza la función matemática de la integración, es decir la señal de salida es la integral de la señal de entrada

El integrador Op-amp produce un voltaje de salida que es tanto proporcional a la amplitud como a la duración de la señal de entrada
Los amplificadores operacionales se pueden usar como parte de un amplificador de retroalimentación positiva o negativa o como un circuito de tipo sumador o sustractor usando solo resistencias puras tanto en la entrada como en el circuito de retroalimentación  Fiore, J. M. (2002)

                                               Elaborador por: Franco Santos Sergio Darío.

Diferenciado/Derivado

Elaborado por: Juárez Gonzales Juan Carlos                                                           Escrito el: 04/04/2021

El circuito diferenciador básico del amplificador operacional produce una señal de salida que es la primera derivada de la señal de entrada

Aquí, la posición del condensador y la resistencia se han invertido y ahora la reactancia,  X C, está conectada al terminal de entrada del amplificador inversor, mientras que la resistencia, Rƒ forma el elemento de retroalimentación negativa a través del amplificador operacional de manera normal.

Este circuito amplificador operacional realiza la operación matemática de diferenciación , es decir, " produce una salida de voltaje que es directamente proporcional a la tasa de cambio del voltaje de entrada con respecto al tiempo ". En otras palabras, cuanto más rápido o más grande sea el cambio en la señal de voltaje de entrada, mayor será la corriente de entrada, mayor será el cambio de voltaje de salida en respuesta, volviéndose más en forma de "pico".

Al igual que con el circuito integrador, tenemos una resistencia y un condensador que forman una red RC a través del amplificador operacional y la reactancia (  Xc  ) del condensador juega un papel importante en el rendimiento de un diferenciador de amplificador operacional . (Amplificador diferenciador: el diferenciador del amplificador operacional, s. f.)

Referencias Bibliográficas:

• Amplificador diferenciador: el diferenciador del amplificador operacional. (s. f.). Tutoriales de electrónica básica. Recuperado 04 de abril de 2021, de http://tutorialesdeelectronicabasica.blogspot.com/2020/01/amplificador-diferenciador-el.html#:%7E:text=El%20amplificador%20diferenciador&text=Este%20circuito%20amplificador%20operacional%20realiza,entrada%20con%20respecto%20al%20tiempo%20".

• A. (2015, 6 agosto). Convertidor Digital-Analógico con PWM. Nómadas Electrónicos. https://nomadaselectronicos.wordpress.com/2015/08/03/convertidor-digital-analogico-con-pwm/

•  Boylestad., R. (2011). Electronica Teoria de los Circuitos. Columbus, Ohio: Prentice Hall. des. (7 de Febrero de 2018). Wilaeba Electrónica. Obtenido de https://wilaebaelectronica.blogspot.mx/2017/01/amplificador-integrador.htmlo  

•  Desconocido. (2016). Electrónica Unicrom. Obtenido de https://unicrom.com/amplificador-operacional-inversor-en-ca-ac

•    Fiore, J. M. (2002). Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales: teoría y aplicación. Madrid (España) : Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales: teoría y aplicación.

• Camarillo, A. (2021, 29 enero). ¿Qué es un amplificador operacional? 330ohms. https://blog.330ohms.com/2020/07/27/que-es-un-amplificador-operacional/

• García, V. (2010, 9 noviembre). El Amplificador Operacional – Electrónica Práctica Aplicada.  https://www.diarioelectronicohoy.com/blog/el-amplificador-operacional

• MiElectronicaFacil. (2020, 17 julio). Amplificador Sumador Inversor. Recuperado el 29 de marzo de 2021 de https://mielectronicafacil.com/analogica/amplificador-sumador-inversor/#page-content

  Nave, C. R. (s. f.). Amplificador Sumador.  Recuperado 29 de marzo de 2021, de http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Electronic/opampvar5.html

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