¿Cómo Funcionan Los Multiplexores Y Demultiplexores?

¡Bienvenidos! Hoy nos encontramos en el tema de los multiplexores y demultiplexores, aquellos circuitos que nos ayudan a transmitir y recibir información. Los principios de estos circuitos son bastante interesantes y traerán luz sobre estos términos. Si te interesa el tema de circuitos, el conocer cómo funcionan los multiplexores y demultiplexores es un paso necesario para tener un buen conocimiento acerca de la electrónica.

Los multiplexores son circuitos integrados que nos permiten conectar una entrada de datos desde una sola línea. Esta conexión se realiza mediante una señal digital controlada por un pin de selección. La selección de este pin controla la conexión de la entrada de datos a la salida única. Para poder entender mejor el proceso, analicemos el siguiente ejemplo:

• Digamos que tiene cuatro entradas de datos: A, B, C y D. Y una salida única.
• El circuito multiplexor sirve para conectar una de las cuatro entradas a la salida. Digamos que conecta la señal A.
• Ahora, para cambiar de la señal A a una nueva señal (digamos la señal B), se debe cambiar el pin de selección. Esto permitirá conectar la señal B a la salida.
• Por lo tanto, para poder cambiar entre señales A, B, C y D necesitamos un solo pin de selección.

El funcionamiento de los demultiplexores es algo similar, pero en este caso la señal de entrada se conecta a una señal de salida única, dependiendo del valor del pin de selección. Veamos un ejemplo:

• Digamos que hay una sola entrada de datos y cuatro salidas. Además tenemos dos pines de selección.
• El primer pin de selección se usa para seleccionar qué salida será conectada a la entrada de datos. Por ejemplo, si el primer pin de selección está configurado para la salida 1, entonces la entrada debe conectar conectarse a la salida 1.
• El segundo pin de selección se usa para decidir cuales de las salidas no deben conectarse a la entrada de datos. Por ejemplo, si el segundo pin de selección está configurado para desconectar la salida 2, entonces esta salida quedará desconectada.
• Por lo tanto, para poder conectar y desconectar todas las salidas necesitamos dos pines de selección.

Espero que al explicar estos conceptos se hayan abierto las puertas para que entendamos un poco más acerca de cómo funcionan los multiplexores y demultiplexores. Por suerte, estos dispositivos nos facilitan mucho la vida, reduciendo el número de pines utilizados al transmitir y recibir información.
Por último, es importante mencionar que la tecnología de multiplexores y demultiplexores se utiliza en una gran variedad de aplicaciones tales como minicomponentes, sistemas de audio, sistemas de video, etc. Estos circuitos están presentes en nuestras vidas cotidianas, aunque en ocasiones pasan desapercibidos.

Multiplexers and DeMultiplexers

Redes y Multiplexado | Prof. Alejandro Rangel / Injectronic

¿Qué son los Multiplexores y Demultiplexores?

Los mux (multiplexores) y demux (demultiplexores) son dispositivos digitales que permiten enviar varias señales a través de un único canal, o viceversa; es decir, recibir varias señales desde un sólo canal. La función de un multiplexor es convertir una señal de entrada de bajo ancho de banda en una señal de salida de alto ancho de banda, mientras que un demultiplexor permite separar una señal de entrada de alto ancho de banda en varias señales de bajo ancho de banda.

Los multiplexores son utilizados para unir dos canales de alta velocidad (por ejemplo, una señal de voz y datos) en un solo canal, y así reducir el número de cables necesarios. Esto se hace mediante la división temporal de la señal en unidades más pequeñas que se agrupan en paquetes para su envío. Un multiplexor también es útil cuando hay varias rutas o caminos diferentes para enviar datos entre dos dispositivos.

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Por otro lado, los demultiplexores se usan para dividir una señal de entrada de alto ancho de banda en varias señales de salida de bajo ancho de banda. Esto se logra mediante un circuito con puertas lógicas escoja-n. Cada una de estas puertas se conecta a una señal de salida de bajo ancho de banda y se abrirá cuando detecte un patrón particular. Estas puertas lógicas se usan para identificar los patrones dentro de la señal y separarla en sus señales individuales.

Tanto los multiplexores como los demultiplexores se usan en telecomunicaciones, redes de computadoras y otros campos, para separar o combinar señales. Por ejemplo, los multiplexores se utilizan en redes telefónicas para comprimir las señales de voz en un solo par de cables, lo que permite una transmisión mucho más rápida. Los demultiplexores también se usan en televisores por cable para separar una señal de cable compuesta en un canal de video y uno de audio.

¿Cómo funcionan los Multiplexores?

Los multiplexores son circuitos electrónicos usados para la selección y gestión de múltiples señales. Son una parte importante de los sistemas digitales que nos permiten controlar gran cantidad de datos simultáneamente.

Los principales componentes de un multiplexor están conformados por varios elementos de entrada, un selector, un elemento de salida y la línea de selección. El funcionamiento de los multiplexores se basa en recibir múltiples entradas, posteriormente seleccionar sólo una de ellas en base a una condición específica, y finalmente tener una única salida.

Elementos de entrada: Los elementos de entrada son las señales dadas al circuito y encargadas de proporcionar la información. Estos elementos pueden venir desde una fuente externa o derivarse de los propios elementos del circuito. Estas señales son recibidas una tras otra.

Selector: Es el corazón del circuito. Permite al circuito elegir la señal de la entrada que debe ser enviada como salida.

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Elemento de salida: La única línea que lleva la señal seleccionada por el selector es la salida del multiplexor. Cualquier señal que se reciba como entrada será rechazada si no es aquella que el selector señale.

Línea de selección: Esta línea permite al multiplexor determinar cuál señal debe ser enviada como salida. Esta línea actúa como un registro de memoria, almacena los códigos binarios necesarios para distinguir entre las señales entrantes. Los códigos binarios pueden comandar al selector qué señal debe pasar a la salida.

En cuanto a su aplicación en los sistemas digitales es posible aplicar los multiplexores de manera tal que sean útiles en el envío de información a través de circuitos. Esta tecnología es muy útil cuando se requiere transmitir muchas señales simultaneamente. Un multiplexor nos permite transmitir un gran número de señales por un número limitado de líneas, lo cual nos permite ahorrar tiempo y costos en la obtención de los datos.

Los multiplexores son una herramienta excelente para solucionar problemas de comunicación de larga distancia donde se requiera transportar grandes cantidades de información. Por ejemplo, en la industria moderna los multiplexores se emplean con frecuencia para transmitir datos entre oficinas distantes o en la transmisión de datos entre la computadora y dispositivos periféricos.

Los multiplexores también se usan en sistemas analógicos como partes integrantes de procesadores de señal. La tecnología de multiplexado digital, más conocida como TDM (Transmisión Discreta Múltiple), permite la transmisión de señales de audio y vídeo de calidad profesional.

Como podemos apreciar, los multiplexores son una herramienta útil para la transmisión y gestión de varias señales simultáneamente. Esta tecnología se ha convertido en uno de los mecanismos más usados en los sistemas electrónicos debido a su versatilidad y facilidad de uso.

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¿Cómo funcionan los Demultiplexores?

Los demultiplexores son circuitos integrados utilizados para separar varias señales de una sola fuente de entrada en una gran cantidad de señales de salida. Estos circuitos son útiles para realizar tareas complejas con una combinación de señales digitales. El circuito es el equivalente electrónico de la palabra latina “De-multiplex”, que significa literalmente "dividir en muchas partes".
Los demultiplexores constan de dos puertas de entrada y de muchas puertas de salida, lo que significa que se pueden conectar varias señales de salida con una señal de entrada. Esta señal de entrada recibe los datos desde cualquier fuente y los transmite a los demultiplexores. El demultiplexor entonces convierte el dato en señales separadas para cada puerta de salida. Por ejemplo, si hay 5 puertas de salida, hay 5 señales de salida diferentes, cada una con datos individuales.
Un tipo común de demultiplexor es el demultiplexor de 8 bits o decodificador de 8 bits. Estos son demultiplexores digitales con 8 bits de entrada que producen 2 elevado a 8 señales de salida. Esto significa que hay 256 señales de salida posibles. Estos demultiplexores se utilizan para convertir números binarios en señales de salida.
Los demultiplexores también se utilizan para conectar dispositivos a un solo bus de computadora. Al conectar múltiples dispositivos a un solo bus, los dispositivos ahora comparten memoria entre sí, lo que mejora la velocidad de la computadora y proporciona más ancho de banda. Los demultiplexores se utilizan para conectar una gran cantidad de dispositivos al mismo bus, ya que cada dispositivo ahora puede compartir el mismo bus. Además, los demultiplexores se utilizan para realizar cálculos más rápidamente, ya que los dispositivos ahora pueden acceder a los datos desde el mismo bus.
Los demultiplexores pueden ser fabricados de diversas maneras dependiendo de la aplicación específica. Estos pueden ser fabricados mediante el uso de circuitos lógicos, circuitos discretos con transistores, circuitos integrados, etc. Dependiendo del número de entradas y salidas requeridas, se determina el tipo de circuito a utilizar.
Los demultiplexores son circuitos versátiles que se utilizan ampliamente en todos los tipos de aplicaciones electrónicas modernas, desde la automatización industrial hasta la ingeniería informática. Suman versatilidad a los sistemas y permiten la creación de dispositivos avanzados que no eran posibles con otros componentes.

¿Cuáles son las aplicaciones comunes de los Multiplexores y Demultiplexores?

Los multiplexores y demultiplexores son circuitos empleados frecuentemente en la electrónica para realizar una variedad de tareas a nivel digital. Estos circuitos asumen un papel crítico en la transmisión de señales a largas distancias y el manejo de entradas de datos de varias fuentes diferentes.

Un multiplexor es un circuito que permite combinar varios canales de información en un solo canal de salida, mientras que un demultiplexor toma una entrada única y la separa en varios canales de información. Estos dos dispositivos permiten una comunicación más eficiente permitiendo ahorrar tiempo y recursos.

Aplicaciones de los multiplexores

Los multiplexores se utilizan en muchos sistemas electrónicos modernos. Algunos ejemplos incluyen redes inalámbricas, telecomunicaciones, audio y video, equipos de televisión satelital y sistemas de seguridad.

Las redes inalámbricas utilizan multiplexores para transmitir señales al mismo tiempo a través de varios canales. Esto permite a los usuarios accesar y compartir datos entre ellos sin necesidad de cablers ni conectores.

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En telecomunicaciones, los multiplexores permiten que las señales digitales puedan ser enviadas a través de líneas telefónicas. Esto resulta útil cuando hay que enviar grandes cantidades de información a través de una línea fija limitada.

En el audio y video, los multiplexores permiten grabar varios canales de audio o de video simultáneamente en un único formato. Por ejemplo, un dispositivo de grabación profesional puede combinar varios canales de audio en un solo archivo para facilitar su edición posterior.

Aplicaciones de los demultiplexores

Los demultiplexores se utilizan para distribuir una señal entrante a varias salidas. Esto resulta útil para separar señales de audio y video para que puedan ser mostradas en formatos diferentes.

En los sistemas de televisión satelital, los demultiplexores separan la señal comprimida de alta definición y la distribuyen a varios protocolos que permiten la visualización de canales por cable normales.

Otro ejemplo común de demultiplexores es el de los sistemas de alarma. Estos dispositivos toman una entrada única como parte de un sistema de seguridad, y la alimentan a varios canales de salida para detectar sensores de movimiento, abrir o cerrar puertas o ventanas y activar o desactivar sistemas de alerta.

¿Qué tipos de Multiplexores existen actualmente?

Actualmente existen muchos tipos de multiplexores y cada uno de ellos es adecuado para una aplicación en particular. Un multiplexor es un dispositivo electrónico que se utiliza para conectar varias entradas a una sola salida. Esto permite simplificar la tarea de administrar muchas entradas a un solo circuito.

Los multiplexores se clasifican principalmente en dos categorías: multiplexores digitales y analogicos. Los multiplexores digitales se utilizan en circuitos donde los datos están codificados en un formato binario, mientras que los multiplexores analógicos se utilizan cuando la información está contenida en señales analógicas.

Los principales tipos de multiplexores digitales actualmente disponibles son:

• Multiplexor de bajo nivel: Permite a dos o más señales digitales conmutarse entre dos líneas.
• Multiplexor de alto nivel: Pueden controlar hasta 8 líneas en un solo multiplexor. Se utiliza para cambiar entre líneas de entrada, reduciendo el número de líneas utilizando un solo dispositivo.
• Multiplexor de 4 a 1: Utilizado para conmutar cuatro señales de entrada diferentes a una salida. Se usa comúnmente en sistemas que requieren un ancho de banda limitado.
• Multiplexor demultiplexor: Un dispositivo combinado que actúa como un multiplexor para permitir varias señales de entrada y como un demultiplexor para permitir varias salidas para una señal de entrada. Estos dispositivos se utilizan ampliamente para diseñar sistemas de computadoras más eficientes..

Por otra parte, los principales tipos de multiplexores analógicos actualmente disponibles son:

• Multiplexor audio: Está diseñado para transmitir señales de audio a través de un solo canal de audio. En los sistemas de audio modernos, se utilizan para transmitir señales de audio de alta calidad, sin distorsión, a través de un solo canal.
• Multiplexor óptico: Utilizado para transmitir señales de voz o datos a través de uno o más canales. Se emplea para conectar comunicaciones telefónicas y de datos a través de redes de cable ópticas.
• Multiplexor de video: Estos se utilizan para interconectar dispositivos de videovigilancia. Esta tecnología está diseñada para transmitir señales de vídeo en alta resolución a través de un solo canal, lo que reduce significativamente los costos de transmisión de vídeo.

Es importante considerar cuidadosamente los requisitos del sistema antes de decidir qué tipo de multiplexor se necesita para una aplicación específica. Cada tipo de multiplexor ofrece características únicas, por lo que se debe realizar una evaluación adecuada del sistema para determinar cuál es el más adecuado.

¿Qué consejos se deben tener en cuenta para el diseño de un Multiplexor y un Demultiplexor?

Un Multiplexor y un Demultiplexor son componentes electrónicos que permiten la comunicación entre varias entradas y salidas en sistemas digitales. Estas dos unidades tienen diferentes aplicaciones en el campo de la electrónica, como las telecomunicaciones, la medicina o redes de datos, entre otros. Por esta razón, es importante conocer algunos consejos a la hora de diseñar estos dispositivos.

En primer lugar, los diseñadores deben considerar el tamaño y la cantidad de bits de los multiplexores y demultiplexores. Esto depende del tipo de sistema para el que se requiere estos componentes, pero es importante evaluar bien los requerimientos establecidos para el dispositivo.

Además, los diseñadores deben tener en cuenta el número de entradas y salidas. Si el sistema requiere multiplicar o dividir más entradas o salidas, los equipos deberán ser lo suficientemente grandes para cumplir con estos requerimientos.

Por otra parte, el material de construcción es esencial. Los multiplexores y demultiplexores deben proporcionar una potencia suficiente para ser utilizados en los sistemas requeridos. Pueden ser hechos de componentes especializados, como circuitos integrados, transistores, relés o circuitos discretos. Es importante que estos componentes sean resistentes al calor y tengan una buena temperatura de trabajo para garantizar la calidad y duración del dispositivo.

Es necesario tener en cuenta los niveles de voltaje y corriente requeridos por los dispositivos. Si estos no cumplen los requisitos establecidos, podría existir un riesgo de daño y pérdida a los sistemas en los que se usen. Por esta razón, los conceptos básicos de electricidad y electrónica deben aplicarse en el diseño del multiplexor y demultiplexor.

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