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1.1 Introdução

1.1.1. Os circuitos eletrônicos podem ser divididos em duas categorias: circuitos digitais e circuitos analógicos.

1.1.2. A eletrônica analógica trabalha com grandezas que variam continuamente com o tempo. Na natureza, a maioria dos sinais, como temperatura, pressão, umidade, luminosidade, pressão sonora, etc., varia de forma analógica.

1.1.3. A eletrônica digital representa grandezas por meio de valores discretos.

NOTA 1: A maioria das grandezas na natureza se encontram na forma analógica. Por isso, para que possam ser lidas por dispositivos digitais, devem ser convertidas para a forma digital.
 
NOTA 2: Muitas aplicações na eletrônica digital requerem conhecimentos nas duas categorias.

1.1.4. Em aplicações eletrônicas, a representação digital tem certas vantagens sobre a grandeza analógica, como:

1.1.4.1. Dados digitais são processados, transmitidos e armazenados de forma mais eficiente e confiável que dados analógicos.

1.1.5. Tomando como exemplo a música, quando convertida para o formato digital, pode ser armazenada de forma mais compacta que no formato analógico. Também o ruído afeta menos os dados digitais do que nos dados analógicos.

1.1.6. Um amplificador é um ótimo exemplo de uma aplicação eletrônica analógica, onde ondas sonoras de natureza analógica são captadas pelo microfone, ampliadas linearmente pelo amplificador e enviadas para o alto-falante. O alto-falante converte o sinal de áudio amplificado de volta para o formato de ondas sonoras com uma amplitude muito maior que as ondas originais.

 1.1.7. O pen drive é um exemplo de dispositivo digital utilizado para o armazenamento de dados, vídeos, músicas. A figura abaixo mostra um o diagrama simplificado da reprodução de música no formato digital. A música fica armazenada no pen drive no formato digital e é lida da memória e transferida para um conversor digital-analógico (DAC, Digital to Analog Converter). O sinal analógico então e amplificado e enviado ao alto-falante que reproduz o som.

Nota:  O DAC converte os dados armazenados em formato digital para o formato analógico, para que possa ser interpretado pelo ouvido humano.

 1.1.7. Quando a música é gravada no pen drive, ocorre o processo contrário, ou seja, os dados são captados no formato analógico e convertidos no formato digital por meio de um conversor analógico-digital (ADC, Analog to Digital Converter).

1.2 Níveis Lógicos

 1.2.1. A figura abaixo mostra as variáveis de entrada e saída. O botão de emergência ligado à entrada do sistema de acionamento pode estar ligado ou desligado. A lâmpada, variável de saída controlada pelo botão, pode estar apagada ou acesa. Estas condições representam níveis lógicos 0 ou 1.

1.2.2. O nível lógico zero (0) representa o botão desligado, a lâmpada apagada, motor parado e relé desligado. Já o nível lógico um (1) representa o botão ligado, lâmpada acesa, motor girando e relé ligado.

1.2.3. Pode-se associar o valor "0" a uma condição falsa e o valor "1" a uma condição verdadeira. Portanto, pode-se associar o símbolo "0" à letra F de falso e "1" à letra V de verdadeiro.

1.3 Variáveis lógicas e circuitos digitais

1.3.1. Assim como na matemática, as funções lógicas possuem variáveis dependentes e independentes. Nesse caso, as variáveis independentes representam as variáveis de entrada e as variáveis dependentes as variáveis de saída.

1.3.2. Na figura acima, onde temos um sistema de emergência, o botão aciona uma lâmpada no caso de uma emergência. Portanto, a variável de entrada é o valor de tensão gerado pela botão. Assim, o sistema possui as seguintes definições:

1.3.2.1. Variável de entrada: Botão

1.3.2.2. Variável de saída: Lâmpada

1.3.2.3. Função lógica: Lâmpada = f(Botão)

1.4. Conectivos Lógicos

1.4.1. Segue abaixo os conectivos que definem as operações lógicas básicas:

1.4.1.1. Conectivo E

1.4.1.2. Conectivo OU

1.4.1.3. Conectivo NEGAÇÃO

1.4.2. Lógica E

1.4.2.1. Tomando como exemplo as variáveis A, B e S, sendo A e B variáveis de entrada e S a variável de saída.

1.4.2.2. Supondo que as variáveis de entrada estão associadas com a expressão lógica E, temos a seguinte expressão:

1.4.2.4. A expressão acima diz que somente se A e B forem verdadeiras, S será verdadeira. Se uma das variáveis for falsa, S será falsa.

1.4.2.5. A tabela abaixo, denominada de tabela-verdade, mostra o funcionamento da lógica E. Considerar V como verdadeiro e F como falso.

1.4.3. Lógica U