MULTIPLEXOR

El multiplexor, abreviado como "MUX" son parecidos a los conmutadores o switch en inglés.

Son componentes electrónicos que tienen varias entradas y una única salida.

Nos permiten seleccionar cual de todas las entradas debe aparecer en la salida única (su valor).

Cada entrada se llaman chanel (canal) o incluso input y se enumeran empezando por el chanel 0, chanel 1, chanel 2, etc.

Dependiendo del fabricante también las verás que las llaman I0, I1...o como E0, E1 o de otra forma diferente.

Lo importante es que entiendas que "esas" son las entradas.

En el caso del demultiplexor (DEMUX) es al revés, tienen una única entrada y podemos elegir la salida por donde queremos que salga el valor de la entrada única.

Fíjate en los esquemas siguientes:

multiplexor y demultiplexor

Para seleccionar el chanel o entrada que aparecerá en la salida suele hacerse por medio de un código en las llamadas entradas de selección.

El código en binario que pongamos en las entradas de selección determinará que entrada tomará la salida.

En el caso del demultiplexor las entradas de selección servirán para meter la información (código) donde se especifica la salida por la que debe salir el valor de la entrada.

Veamos todo esto mucho más y mejor explicado.

Índice de Contenidos

- Multiplexor
- Multiplexor 2 a 1
- Multiplexor 4 a 1
- CI Multiplexor 75151
- Ampliar la Capacidad de un Multiplexor
- Demultiplexor
- Video Multiplexor

Multiplexor

Los multiplexores son circuitos lógicos creados con puertas lógicas, que como ya dijimos tienen varias entradas, y una única salida.

El valor de la salida toma el valor de una de las entradas.

Estos valores son valores binarios, es decir Ceros y Unos.

Si la salida toma el valor del chanel 3 (entrada 3)  y en el chanel 3 hay un valor de 1, entonces la salida toma el valor de 1.

Recordamos que el valor de 1 normalmente es cuando tenemos señal eléctrica (corriente o tensión en la patilla) o no tenemos señal eléctrica en ese punto o entrada y el valor es 0 (ausencia de tensión o corriente)

La pregunta es ¿Cómo sabe el multiplexor que entrada elegir para tomar como salida?

Pues mediante las llamadas entradas de selección.

Multiplexor 2 a 1

Fíjate en el multiplexor de la figura siguiente, es el llamado multiplexor 2 x 1 o de 2 a 1, porque tiene 2 entradas y una salida.

De momento solo fíjate en la primera imagen, en la que tiene las 2 entradas Io e I1, la salida Q y la entrada de selección llamada A.

multiplexor

El valor que tenga la entrada de selección será el que determine de que entrada tomará el valor la salida Q.

Nota: las otras entradas que no son las de selección (los canales) se llaman entradas de datos (DATA).

Si A = 0; el chanel o canal que toma la salida Q es el chanel 0 o Io y su valor, pero si S = 1 entonces el valor que toma la salida Q es el valor de el chanel 1 o I1.

Así de sencillo.

Ahora fíjate en la tabla de la verdad.

Si A es 0 la salida Q puede ser 0 o 1; dependerá del valor que tengamos en el chanel 0 o Io.

Si A es 1 la salida Q puede ser 0 o 1; dependerá del valor que tengamos en el chanel 1 o I1

El multiplexor tienen su tabla de la verdad, su circuito lógico con puertas lógicas y un circuito eléctrico equivalente.

El circuito eléctrico equivalente significa que existe un circuito eléctrico, con componentes eléctricos (pulsadores, conmutadores, etc.) que hace lo mismo que el circuito lógico.

Si te fijas en este caso el circuito equivalente del multiplexor anterior es el de un conmutador o switch en ingles.

Para saber más sobre esto te recomendamos visitar: Electrónica Digital.

Si tenemos más entradas necesitamos más entradas de selección.

Multiplexor 4 a 1

Veamos el multiplexor 4 x 1 o 4 a 1.

multiplexor 4 x 1
Para seleccionar el canal debemos de escribir el número del canal, que es un número decimal (1,2,3...), pero mediante su equivalente en binario mediante las 2 entradas de selección.

Por ejemplo para decir que queremos elegir el chanel 0 diremos en binario 00,  para decir chanel 1 en binario decimos 01, para decir chanel 2 diremos 10 y para decir chanel 3 diremos 11.

¿Cómo lo decimos?

Igual que antes mediante las entradas de selección, que ahora tienen que ser dos, S0 y S1.

Recuerda que se escribe el primer número en S0 y el segundo en S1.

Si S0 = 0 y S1 = 0 entonces 00 y la salida Q tomará el valor de la entrada o chanel 0.

Si S0 = 0 y S1 = 1 entonces 01 y la salida Q tomará el valor de la entrada o chanel 1.

Si S0 = 1 y S1 = 0 entonces 10 y la salida Q tomará el valor de la entrada o chanel 2.

Si S0 = 1 y S1 = 1 entonces 00 y la salida Q tomará el valor de la entrada o chanel 3.

Te recordamos la equivalencia de los primeros 15 números decimales en binario:

numeros binarios
Nota hasta ahora dijimos que los valores de las entradas podían ser 0 o 1, y es lo más habitual, pero si fuera otro valor funcionaría igual, es decir el valor de la entrada seleccionada mediante las entradas de selección es el que tomará la salida.

Por ejemplo el valor de la entrada 3 puede ser 1100110 y si la salida toma el valor de la entrada 3 pues entonces la salida tomará ese valor.

Como saber todo esto, pues lógicamente mirando la tabla de la verdad del multiplexor.

Veamos el 4 a 1:

multiplexor 4 a 1
En su tabla de la verdad especifica que si S1 es 1 y S0 es 0....¿Que valor tendrá la salida?

Pues como dice la tabla de la verdad tendrá el valor que tenga la entrada o chanel I2, que puede ser 0 (sin tensión) o 1 (con tensión en la patilla).

Si tenemos el multiplexor conectado a un circuito, por ejemplo la salida conectada a una lámpara, si metemos corriente  por la entrada I2, quiere decir que saldrá corriente por la salida y la lámpara se encenderá, independientemente de si hay señal o no en las demás entradas.

Si por la entrada I2 no metemos una señal eléctrica (estado 0) la lámpara estará apagada.

Ahora imagina que tenemos 4 teléfonos conectados a las entradas.

Podemos utilizarlo para seleccionar que teléfono se conecta con la salida, o como hacen los switch (router) en las redes informáticas seleccionar a que ordenador mandamos la información de la red.

Tenemos MUX 8 a 1, 16 a 1, etc.

Si número de entrada de selección es n, entonces el número de entradas será 2 elevado a n siempre.

el 16 a 1 tendrá 4 entradas de selección lógicamente y el 8 a 1 3 entradas de selección.

Los multiplexores y demultiplexores suelen construirse en lo que se llaman circuitos integrados (CI), chips  o microchips.

Un ejemplo de los más comerciales es el 74151

CI Multiplexor 74151

Es un multiplexor de 8 entradas y 3 salidas.

multiplexor 74151
El negativo se conecta a GND y el positivo a Vcc, normalmente a 4V o 5V, lo que diga el fabricante.

Como puedes apreciar el fabricante te regala una entrada negada Y con barra arriba (patilla 6).

Lo que puedes hacer en esta patilla es recoger el valor contrario al que hay en la entrada seleccionada.

Si tomamos la entrada 3 con un valor 0, la salida Y será 0 pero la Y negada será 1.

Otra patilla es la E negada o Enable.

Es una patilla que tienen muchos circuitos integrados (casi todos) la cual es necesario que reciba una señal de activación, es decir que se ponga en valor 1 para que las salidas se puedan activar.

Si en la patilla enable hay un valor 0, desactivada, quiere decir que el mux tiene la salida en valor 0 sea cual sea el estado de las entradas de selección y de las de datos.

Es algo así como una patillas de activación o desactivación del multiplexor.

Si la patilla Enable está en 0 la salida está desactivada y vale 0, si tiene el valor 1 la salida si se activa y tendrán un valor que dependerá de los valores de las entradas que recoja.

En este caso al ser negada hace justo lo contrario, cuando en la patilla enable hay valor 0 el mux funciona normal, si está en valor 1 entonces el mux siempre tendrá la salida en valor 0.

Es lo que se llama lógica negativa o activa a baja.

Para saber más sobre esto visita: Activa a Alta o Activa a Baja

Ampliar la Capacidad de un Multiplexor

Por ejemplo de dos multiplexores de 4 a 1 a uno de 8 a 1.

¿Cómo lo hacemos?

Cogemos 2 multiplexores de 4 a 1 y ya tenemos 8 canales de entrada.

Las salidas se unen con una puerta lógica or y entonces la salida será la que diga el mux 1 o el mux 2 dependiendo que entrada se recoja.

Si recogemos la entrada 3 será la salida 1, pero si recogemos la entrada 12 será la salida 2 la que tengamos que recoger.

Todo esto es un poco rollo, mira el esquema y será mucho más fácil:

ampliar capacidad multiplexor

Demultiplexor

También llamado DeMux, Como ya vimos tiene una única entrada y 2, 4. 8, 16....salidas, siempre 2 elevado a n, siendo n el número de entradas de selección.

Depende del código en las entradas de selección la entrada saldrá por un canal determinado u otro.

Veamos el 1 a 4.

Tendrá 1 entrada, 4 salidas y 2 entradas de selección.

demultiplexor
Fíjate que el número en binario de las entradas de selección que me determina la salida empieza a escribirse por la entrada de selección b.

Cuando b = 0 y a = 0 es el número 00 que representa el primer número binario y entonces la entrada saldrá por la primera salida, en este caso por la salida A.

Cuando b = 0 y a = 1 es el número 01 que representa el segundo número binario y entonces la entrada saldrá por la segunda salida, en este caso por la salida B.

Cuando b = 1 y a = 0 es el número 10 que representa el tercer número binario y entonces la entrada saldrá por la tercera salida, en este caso por la salida C.

Y así sucesivamente.

De igual forma funciona el 1 a 8 o el 1 a 16.

Como el caso de los multiplexores tienen patilla enable y pueden tener patillas que trabajen a lógica positiva o negativa.

Un circuito integrado típico DEMUX es el CI 74156

Veamos un Video de Repaso

Video Multiplexor



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