Descubre todo lo que debes saber sobre los multiplexores MUX explicación detallada
Si tienes un gran interés en el mundo de la electrónica, seguramente estás familiarizado con los multiplexores (MUX), los cuales juegan un papel fundamental en numerosos circuitos. A pesar de que su operación puede parecer compleja a primera vista, en esta publicación te brindaremos una explicación concisa y fácil de comprender sobre todo lo que necesitas saber acerca de ellos. Aprende sobre su funcionamiento, sus usos y cómo incorporarlos en tus proyectos de electrónica. ¡No te lo puedes perder!
El número de entradas de un MUX
Los multiplexores, también conocidos como MUX, son dispositivos electrónicos que cuentan con diversas entradas y una única salida. Son ampliamente utilizados en el campo de la electrónica y las telecomunicaciones para la transmisión de datos y señales.
La cantidad de entradas de un MUX varía según su diseño. Los más comunes suelen tener 2, 4, 8 o 16 entradas, pero existen MUX con un número aún mayor de entradas que se emplean en aplicaciones más complejas.
Es esencial tener en cuenta que la cantidad de entradas de un MUX no está directamente relacionado con su capacidad de procesamiento. En realidad, la capacidad de transmisión de datos de un MUX depende de la velocidad de transmisión y la capacidad de procesamiento de las señales de entrada.
Qué es un Multiplexor
Un multiplexor, más comúnmente conocido como MUX o MPX, es un componente que permite seleccionar y combinar varias señales análogas o digitales de baja velocidad, para transmitirlas a mayor velocidad en un único medio compartido o dispositivo compartido.
De esta forma, múltiples señales pueden compartir un único dispositivo o conductor de transmisión, como por ejemplo un cable de cobre o un cable de fibra óptica. Por tanto, un MUX funciona como un conmutador de entrada múltiple y salida única.
En telecomunicaciones, las señales combinadas, ya sean analógicas o digitales, se consideran una única señal de alta velocidad que es transmitida a través de múltiples canales de comunicación, empleando un método o técnica de multiplexación específico. Cuando un MUX cuenta con dos señales de entrada y una de salida, se le llama multiplexor 2 a 1, mientras que si tiene cuatro señales de entrada, se denomina multiplexor 4 a 1, y así sucesivamente.
Los multiplexores actúan como interruptores rotativos de acción rápida, conectando o controlando una a una las diferentes líneas de entrada, también conocidas como canales, hacia la salida.
Cómo funciona el MUX
MUX: Un dispositivo electrónico que permite elegir una de varias entradas para ser transmitida como salida
El MUX (Multiplexor) es un componente esencial en muchos sistemas electrónicos. Su función principal es seleccionar una señal de entrada de entre varias opciones y enviarla como salida. Esta capacidad de seleccionar entre distintas fuentes de datos lo convierte en un dispositivo muy útil en aplicaciones donde se requiere un cambio constante entre diferentes entradas.
Para entender mejor cómo funciona un MUX, es necesario conocer sus dos componentes principales: el selector y el conmutador. El selector está compuesto por un conjunto de entradas, que tienen como finalidad señalar la ruta de datos que será transmitida. Por otro lado, el conmutador es el encargado de tomar la señal seleccionada y enviarla a la salida del dispositivo.
El funcionamiento del MUX se basa en principios de lógica booleana. Esto significa que las entradas del dispositivo se pueden representar mediante valores binarios, generalmente 0 y 1. Cada entrada será identificada por un número binario único, que permitirá al conmutador enviar la señal correcta a la salida.
Selector entre dos opciones alternador de entrada
Este MUX cuenta con dos entradas y una salida. La elección de la señal que se transmitirá a la salida se realiza mediante un bit de selección individual. Si el valor del bit de selección es 0, se enviará la señal que se encuentra en la entrada 0 a la salida. En cambio, si el bit de selección es 1, se enviará la señal presente en la entrada 1 a la salida.
Selector de entradas a salida
En el caso de este MUX de 4 a 1, cuenta con cuatro entradas y una sola salida. Al igual que en el MUX de 2 a 1, los dos bits de selección son los encargados de determinar cuál de las cuatro entradas será enviada a la salida. Estos bits actúan como un mecanismo de elección para escoger una de las cuatro entradas y enviarla a la salida.
Multiplexor de datos
Una variante de MUX consta de una entrada de datos y múltiples entradas de selección, las cuales son controladas a través de una combinación de bits de selección. Su función principal es combinar varios flujos de datos en una sola línea de salida.
Creación de un conmutador de doble entrada
El circuito multiplexor de 2-1 líneas construido con compuertas NAND estándar utiliza la entrada A para controlar el paso de I0 o I1 a la salida Q.
Al observar la tabla de verdad, notamos que si A es BAJA (0 lógico), la entrada I1 se transmite a través del multiplexor, mientras que I0 queda bloqueada. Por otro lado, si A es ALTA (1 lógico), ocurre lo contrario y ahora I0 se transmite mientras que I1 queda bloqueada.
Por tanto, al aplicar un valor lógico de «0» o «1» en A, podemos seleccionar entre I0 o I1, haciendo que el circuito funcione como un interruptor unipolar de doble tiro (SPDT).
Conmutador de señales múltiples de entradas y salida
Expresión booleana del Multiplexor 4-a-1 con entradas A a D y líneas de selección a, b
En este caso, solo una de las cuatro líneas de entrada A a D será conectada a la única salida Q a través de uno de los cuatro interruptores analógicos que estarán cerrados en un momento dado. La elección de qué interruptor cerrar dependerá del código binario que se introduzca en las líneas a y b de selección de datos.
Por ejemplo, para conectar la entrada B a la salida Q mediante el Multiplexor, la dirección binaria será «a» = 1 y «b» = 0. De este modo, se puede observar cómo se selecciona cada dato a través del Multiplexor en función de los bits de selección de datos en el esquema que se muestra a continuación.
Elección de la ruta de entrada en el multiplexor
La incorporación de líneas de control adicionales al multiplexor (n) le otorgará el poder de manejar más entradas, al ser capaz de conmutar entre 2n opciones. Sin embargo, es importante mencionar que cada configuración de línea de control solo conectará una entrada a la salida.
Por lo tanto, para implementar la expresión booleana mencionada anteriormente utilizando puertas lógicas individuales, serían necesarias siete puertas en total. Estas puertas incluyen puertas AND, puertas OR y puertas NOT, como se muestra en la ilustración:
Aplicaciones de la multiplexación en la tecnología moderna
Multiplexación: técnica eficiente para transmitir múltiples señalesLa multiplexación es una técnica ampliamente utilizada en las comunicaciones para transmitir varias señales a través de un mismo medio de transmisión. Esta técnica es especialmente común en la transmisión de datos debido a su eficiencia y bajo costo.
El multiplexado se aplica en distintos ámbitos, incluyendo redes de telecomunicaciones, televisión, radio, telefonía y transmisión de datos en general.
En las redes de telecomunicaciones, la multiplexación juega un papel importante al combinar múltiples señales de voz y datos en un solo canal de transmisión. De esta manera, se puede transmitir mayor cantidad de información utilizando menos líneas de transmisión, lo que se traduce en un ahorro significativo en costos.
Selector de entradas a salida
El MUX en cuestión cuenta con ocho entradas y una sola salida. Su funcionamiento requiere la activación de tres bits de selección, los cuales son decisivos a la hora de elegir qué entrada se enviará a la salida.
Es preciso recalcar que dichos bits de selección tienen la función de seleccionar una de entre las ocho entradas disponibles, y así determinar cuál será transmitida a la salida.
