Pasamos a la clase tres de este capítulo: "Jerarquía en electrónica". Ya habíamos hablado del diagrama alto nivel o bajo nivel. Si lo miramos a alto nivel tenemos, por ejemplo, un micrófono seguido de un amplificador, seguido de un filtro y un ADC, esto es, un "Analog to Digital Converter" o "conversor análogo digital", y luego tenemos una memoria digital. En este caso, a estos les llamamos "bloques", y a los cables que conectan estos bloques les llamamos "señales". No hay tierra aquí. En general, en diagramas de bloques no hay tierra. Las señales son bastante abstractas. En una señal no sabemos el voltaje corriente, número de bits, nos da lo mismo. Luego, vamos a un nivel medio, antes estábamos en nivel alto, al nivel de diagrama de bloques. Vamos a nivel medio, vamos hacia el esquemático. Entonces, entramos dentro de este bloque amplificador y tenemos un esquemático, y ese esquemático ya nos dice la topología circuital, cómo van conectados diferentes elementos circuitales, diferentes transistores. Este es el esquemático, aquí vemos un montón de transistores. Esto es un amplificador con ganancia uno. Es un amplificador diferencial, aquí está la la entrada y la salida va conectada a la entrada. Esto tiene una gran ganancia en lazo abierto y en lazo cerrado tiene ganancia uno. Uno puede identificar un montón de cosas aquí, pero no viene al caso explicarlo. Esto puede incluir otros bloques más pequeños por dentro o puede incluir resistores, capacitores, transistores en general, conexiones. De aquí sale un BOM, "Bill of materials" o listado completo de componentes que vamos a usar en este diseño. ¿Cómo es la nomenclatura de las señales? Las señales de un circuito son las variables del circuito, y las señales, en general, nos transmiten información. Pregunta: ¿necesitamos potencia para transmitir información? Parece que no. En principio, yo puedo transmitir todas las señales con puro voltaje y cero corriente, por ejemplo, y en ese caso no necesito potencia. Sin embargo, en la práctica es difícil conectar un circuito de voltaje a una carga que no me consume corriente, entonces, en la práctica, usamos potencia para transmitir información entre bloques. Sí necesitamos potencia, obviamente, si queremos transmitirla a través de un medio, por ejemplo, una línea de transmisión con otras características, o a través de, por ejemplo, un canal inalámbrico o a través de audio, todas esas requieren potencia. En este gráfico en el que vemos una corriente "i sub D", tenemos una forma de onda que varía en torno a un nivel medio. A ese nivel medio le llamamos "nivel continuo" o "valor continuo DC", por "direct current". Ese nivel continuo DC lo designamos con una mayúscula y el subíndice también es mayúscula. Entonces, ese nivel DC es el promedio de la señal durante todo el tiempo que dura la señal. Tenemos el valor alterno que es la variación en torno al valor medio, entonces, ese valor medio pasa a ser como nuestro cero, y las variaciones en torno a ese cero las designamos como el "valor alterno AC", por "alternating current". Ese va con minúscula seguido de un subíndice en minúscula. El valor instantáneo, este de está aquí, es la suma del valor continuo y el valor alterno. Por ejemplo, en este caso, "i sub D", valor instantáneo, es "I sub D", valor DC, más "i sub d", valor AC. Esto es DC, esto es AC, esto de aquí es instantáneo. Finalmente, tenemos Fasor o valore RMS, en cualquiera de los dos casos usamos mayúscula seguido de minúscula. Este es el que menos usamos en electrónica, en electrónica usamos mucho esos tres. ¿De qué son las señales? Son de voltaje o son de corriente. Las señales de voltaje, idealmente, no llevan corriente, o sea, queremos transmitir señales, no queremos transmitir potencia, entonces, nos basta con mandar un voltaje, y nuestra señal va codificada como un voltaje. Si llevaran corriente, requerirían potencia. En cambio, las señales de corriente, idealmente, no presentan caída de voltaje. Si hubiera una caída de voltaje, esa señal de corriente estaría perdiendo potencia. Nosotros usamos señales. Aquí va una señal y esa señal no tiene porqué llevar potencia, esa señal basta con que lleve información; esta señal de aquí basta con que lleve información. Aquí ya lleva potencia porque es una carga circuital que sí queremos manejar, entonces, esa requiere potencia. Pero estas otras de aquí no requieren en potencia. En la práctica, todas las señales llevan algo de voltaje y algo corriente, por lo tanto, llevan algo de potencia. Principalmente, llevan o voltaje o corriente. Por ejemplo, existen señales de voltaje, decimos que codificamos nuestra señal como una señal de voltaje. Esas son producidas por circuitos que pueden ser modelados más o menos como una fuente de voltaje y una resistencia en serie. Esta cambia, esta es "v de t", por lo tanto, aquí, a la salida del circuito, esto es referido a tierra, tenemos "Vo" y ese "Vo" cambia en el tiempo. Las señales de voltaje son medidas respecto de un nodo de referencia, tierra, o también pueden ser medidas en forma diferencial. Por ejemplo, yo puedo tener una fuente de voltaje diferencial. Vamos a ponerle resistencia diferencial, basta con poner una, pero vamos a poner dos. Nuestra señal se mide como una diferencia de voltaje, no referida a tierra, sino que referida en forma diferencial. Mi señal, por ejemplo, si esto es "v+" y esto es "v-", mi señal "v de t" está codificada como "v+" menos "v-". Las señales también pueden ser de corriente y pueden ser producidas por circuitos que modelamos como fuente de voltaje y resistencia en serie. Aquí debería decir fuente de "corriente", ¿cierto? Y resistencia en "paralelo". Entonces, tenemos nuestra señal de corriente. Aquí está "i de t". Esto va con resistencia en paralelo. Esto de aquí es mi salida. Estas salidas de corriente, yo quiero idealmente que esta resistencia en paralelo sea muy grande. ¿Cómo conectamos bloques? El bloque base suele ser el amplificador. En electrónica hablamos de amplificadores para todo, todo lleva amplificador, amplificadores de voltaje, amplificadores de corriente, de transconductancia y de transresistencia. Son nombres extraños que vamos a aprender después. Cada conexión entre bloques, por ejemplo, entre este bloque y este bloque, lleva una señal que puede ser de voltaje, de corriente o una combinación. La idea es que los diferentes bloques conversen bien. Si este comunica una señal hacia afuera, ojalá que este bloque reciba esa señal completa y que no se pierda nada de esa señal. Entonces, decimos que lo que buscamos es que este bloque no cargue a este otro bloque o, si lo carga, tener en cuenta eso al diseñar el circuito. Ese es un lenguaje que se utiliza. Este bloque, bloque filtro, carga al preamplificador y atenúa la salida. Este bloque, amplificador de potencia, al conectarlo al filtro, carga al filtro y cambia sus características, atenúa la salida, etcétera. Es súper importante tener en cuenta cuáles son las impedancias de entrada y de salida de cada uno de los bloques. Eso, uno lo modela a nivel circuital. Los bloques están conectados en cascada, en este caso, uno después de otro, no están en serie, están en cascada. En diagramas de bloques, uno conecta en cascada. Oye, ¿qué será una carga circuital? En realidad, cualquier circuito es una carga circuital. Cualquier circuito que uno pone a la salida de otro circuito es una carga circuital, porque se cuelga de la señal de ese nodo y carga al bloque. Vamos a verlo con mucho más detalle después. Un parlante es una carga circuital, un led es una carga circuital, un filtro es una carga circuital para el preamplificador que lo está manejando. Cualquier cosa que conectemos a la salida de un circuito es una carga circuital. En inglés se dice "load". ¿Cómo son las conexiones? ¿En serie? ¿En cascada? ¿En paralelo? O ¿conexión shunt?. Vamos a hacer un repaso. En serie, aquí tenemos un "R", y en serie tenemos otro "R", y aquí tenemos en serie un "C". Todos tienen la misma corriente, por lo tanto, están en serie. En cascada, hablamos de "bloques". Estos bloques están en cascada si cada uno tiene una ganancia "A1", "A2", "A3". La ganancia total es, idealmente, el producto de esas tres. En paralelo, esta es una conexión en paralelo donde la corriente se divide en dos y el voltaje de ambos elementos es el mismo. conexión "shunt" es una forma especial de conexión en paralelo, es una conexión a tierra. Conectar un nodo a tierra a través de un elemento circuital, eso es lo que se llama una conexión "shunt". Este elemento está conectado en "shunt" y así. Hablemos de la impedancia de nodo ahora, que es un concepto súper importante en electrónica. Una impedancia de un nodo es la impedancia o resistencia, un caso más particular, equivalente, que ofrece un nodo al paso de la corriente eléctrica. Por ejemplo, tenemos un circuito, ese circuito tiene aquí un nodo. ¿Qué resistencia o qué impedancia ofrece ese nodo a la corriente? Si conecto esto a tierra, yo podría eventualmente calcular el circuito equivalente, etcétera, o bien, puedo conectar esto a una fuente de prueba "Vt" y mido la corriente de prueba "It". La impedancia equivalente, en este caso, sería "Zeq" igual "Vt" sobre "It". Más adelante vamos a aprender a modelar estas impedancias de nodo. ¿Qué pasa, por ejemplo, cuando este voltaje es distinto de cero, o si este voltaje es distinto de cero? En este caso, estamos asumiendo que este voltaje es cero. Gracias por haber visto esta clase. Nos vemos.
