Electricidad y Electrónica

Aunque con motivos de estudio, o como hobby, podemos construir una pan-
talla digital numérica, con las compuertas necesarias, la industria ya provee circui-
tos  integrados,  simples  y  múltiples,  que  se  ocupan  de  transformar  las  señales
binarias, o decimales, en las necesarias para que en los LCD se enciendan los seg-
mentos adecuados, ante cada cantidad de entrada. Esos circuitos se conocen como
controladores, y más aun por su nombre en inglés, drivers. Sigue un ejemplo de
controlador para pantalla LCD de reverso común.
6
Por ejemplo, si en A, B, C y D se introducen, respectivamente, las señales 0,
1, 1, 0 (como se muestra en colores), entonces se activan las salidas a, b, c, d, e y
f, y permanece inactiva g. Con eso, se genera el número 6 en la pantalla. 
Si en vez de tratarse de una pantalla de cristal líquido de espalda común, fuera
una de segmentos de dos electrodos independientes cada uno, habría dos caminos
para controlarla. Uno, obvio, es conectar la mitad de los electrodos entre sí, para
convertirlos en uno común, y dejar independientes los restantes, con lo que se
puede usar el mismo controlador que acabamos de ver. Pero hay otra manera de
manejar los segmentos, que emplea un controlador más sencillo y barato, y que
justifica esa clase de pantallas.
2 1 1
I n t r o d u c c i ó n   a   l a s   t é c n i c a s   d i g i t a l e s
Electrodos
Sin tensión
Con tensión
l
Segmento de un dígito de una pantalla LCD. El
trazo se hace visible cuando se aplica tensión
entre dos electrodos transparentes que encie-
rran el gel. En algunos casos, el electrodo de
abajo ocupa toda el área, y es común a todos
los trazos. En otros, como éste, cada trazo tiene
electrodos independientes.
A
 
B
 
C
 
D
 
a 
b 
c 
d 
e 
f 
g 
+V 
E
n
tr
ad
as
 
l
Para cada combinación de dígitos binarios en las
cuatro entradas, A, B, C y D, el controlador provee
salidas adecuadas para el encendido de los seg-
mentos correspondientes del dígito decimal (para
evitar cruces de conexiones  que pudieran confun-
dir, alteramos el nombre habitual de las salidas).
D C
B
A a
b
c
d
e
f
g
N
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
2
0
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
3
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
1
4
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
5
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
6
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
7
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
8
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
9
6
En realidad, las salidas a, b, c, d, e, f y g comandan compuertas que alimentan el LCD con corriente alterna; por sim-
plicidad, omitimos representarlas (para comprender la lógica digital, supongamos que la pantalla es de leds, que fun-
cionan con corriente continua).
Controlador de pantalla
de cristal líquido de dí-
gitos de siete segmen-
tos, modelo M74HC4543,
fabricado  por  ST  Mi-
croelectronics.  Opera
con  una  tensión  com-
prendida entre 2 y 6 Vcc,
aplicada entre la pata
16, y la 8 de tierra. Hay
que aplicarle una ten-
sión  alterna  de  onda
cuadrada  a  la  pata  6,
que es la que enciende
los  segmentos  de  la
pantalla.
l
Cap 17:Maquetación 1  06/10/2010  03:41 a.m.  Página 211

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Con este tipo de controlador se ahorra una salida, puesto que el anterior tiene
siete, y éste seis. Pero su principal ventaja no es ésa, sino que facilita el manejo de
pantallas con varios dígitos, que es el  caso más común.
Conversión analógico digital
El código Gray es un ejemplo de conversión analógico digital, en la que una
variable continua, como una traslación, o un giro, se traduce en el cambio de es-
tado de los sensores que detectan las líneas claras y oscuras de una banda, o de un
disco. Pero ¿cómo traducir automáticamente, a números, una temperatura, una
velocidad, o un tiempo? En los tiempos actuales, las técnicas digitales se apoyan
casi exclusivamente en la electrónica. Para convertir una magnitud continua en
un número, se la transforma previamente en una tensión eléctrica, de modo que
el problema se reduce a cómo convertir esa tensión, en información digital.
Los métodos primitivos se basaban en la acumulación de cargas eléctricas igua-
les
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en un capacitor, hasta que la tensión del capacitor igualaba la tensión que se
quería digitalizar, condición que se determinaba con la ayuda de un amplificador
operacional en la conexión como comparador. Igualadas ambas tensiones, se con-
taba el número de cargas parciales que recibió el capacitor, y se multiplicaba eso
por C.Q, donde C es la capacitancia, en farad, y Q la carga, en coulomb.
Como ese método es lento, y por eso inaceptable para muchas aplicaciones, y
como la tecnología actual ofrece componentes de tamaño minúsculo, de los que
entran centenares de miles en una sola cápsula de circuito integrado, actualmente
se prefieren otros métodos, basados en la comparación sucesiva de la tensión in-
cógnita, con la que proviene de una cantidad suficiente de tensiones de referencia. 
E l e c t r i c i d a d   y   e l e c t r ó n i c a
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Si al buscar una pala-
bra en el diccionario,
recorriéramos la lista
desde su inicio, tarda-
ríamos mucho en ha-
llarla. En cambio, si a-
brimos  el  libro  por  el
medio, descartamos la
mitad que no contiene
el  dato,  y  repetimos
ese procedimiento con
la otra mitad, y así de
seguido, la búsqueda
será  muy  breve.  Ese
método se conoce co-
mo dicotomía, y lo em-
plean algunos conver-
tidores analógicos di-
gitales para comparar
tensiones. 
En  un  diccionario  de
2
10 
=  1.024  hojas,  hay
que buscar a lo sumo
diez veces. Y con sólo
diez comparaciones, se
puede  medir  una  ten-
sión con una precisión
de una parte en mil (di-
cotomía significa cortar
por la mitad).
l
Para componer letras
o símbolos complejos,
la  cantidad  de  seg-
mentos necesarios se-
ría demasiado grande;
se  prefiere  entonces
una matriz de puntos.
En la figura, la letra A
se consigue al alimen-
tar  cada  uno  de  sus
veinte  puntos  (por  e-
jemplo, el x
3 
, y
4
, todos
a la vez, o uno a conti-
nuación de otro, en rá-
pida secuencia. 
l
 
 a 
 b 
 c 
 g 
 f 
 e 
d 
d  ce  bg  af 
 a 
 b 
 c 
 g 
 f 
 e 
d 
defg  abc 
Anverso 
Reverso 
l
Los electrodos del frente del LCD se agrupan como
indica la parte de la izquierda de la figura, y los de
atrás, como se muestra a la derecha. Entonces, por
ejemplo, cuando se aplique un polo de la tensión al
primero, segundo y cuarto electrodo del anverso, y
el otro polo a los dos electrodos del reverso, como
se indica en colores, encenderá el dígito 6.
7
Si tenemos en cuenta que Q = I.t, para obtener cargas eléctricas iguales, se hacen circular corrientes iguales, durante
tiempos iguales. Para conseguir una corriente constante, se la hace circular a través de un resistor, cuya caída de
tensión se compara con la de un diodo Zener. Los tiempos iguales se pueden conseguir con las oscilaciones de un
cristal de cuarzo.
Cap 17:Maquetación 1  06/10/2010  03:41 a.m.  Página 212

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