demultiplexar

La demultiplexación es el proceso de separar una única señal combinada en sus señales componentes originales. Un demultiplexor (a menudo abreviado como demux) toma una línea de entrada que transporta datos multiplexados por división de tiempo o por división de frecuencia y los dirige a la línea de salida correcta basándose en señales de control llamadas líneas de selección. Esto invierte el trabajo realizado por un multiplexor en el extremo transmisor y es esencial en cualquier sistema de comunicación o datos donde múltiples señales comparten un canal físico.

En electrónica digital, un demultiplexor de circuito integrado suele tener una entrada, múltiples salidas y un conjunto de pines de dirección o selección. Un demux de 1 a 8, por ejemplo, tiene 3 líneas de selección (ya que 2 elevado a la potencia de 3 es igual a 8) que determinan cuál de las 8 líneas de salida recibe la señal de entrada en un momento dado. Las líneas de selección suelen llevar valores binarios: si se aplica el binario 101 a los pines de selección, la entrada se conecta a la salida 5. La conmutación ocurre en escalas de tiempo de nanosegundos en los chips lógicos modernos.

Dominios analógicos y digitales

En los sistemas de multiplexación por división de tiempo (TDM), como la conmutación telefónica antigua o los buses de datos en serie, la demultiplexación recupera muestras o bytes secuenciales. En la multiplexación por división de frecuencia (FDM), la demultiplexación utiliza filtros o selectores de frecuencia para separar señales que ocupan diferentes bandas dentro del mismo canal físico, algo común en la radio y la televisión por cable. Los dos métodos exigen hardware diferente: los demux TDM suelen ser circuitos lógicos digitales, mientras que los demux FDM se basan en filtros sintonizados, circuitos resonantes o técnicas definidas por software en los sistemas modernos.

La temporización es el punto crítico de fallo en la demultiplexación. Si las señales de selección en el transmisor y el receptor no están sincronizadas, o si la asimetría del reloj causa fluctuaciones, los datos llegan a la salida incorrecta o se corrompen. Los sistemas industriales utilizan circuitos de recuperación de reloj o líneas de sincronización dedicadas para mantener la alineación de fase. Cualquier desajuste entre la tasa de multiplexación y la tasa de demultiplexación introduce errores de bits o muestras perdidas.

La demultiplexación aparece en todas las redes de control y comunicación industrial. En los controladores lógicos programables (PLC), los demux dirigen las entradas de los sensores desde un convertidor analógico a digital compartido a diferentes registros de memoria. En los protocolos de bus de campo y Ethernet industrial, la demultiplexación separa el tráfico destinado a diferentes dispositivos o funciones en un medio compartido. El término en sí refleja la estructura de su contraparte: multiplexar combina, demultiplexar separa.