Qué es un multiplexor y su funcionamiento

Multiplexar es el término utilizado para describir la acción de transmitir una o más señales (analógicas o digitales) a través de una línea común en diferentes momentos o velocidades. Por este motivo, el dispositivo que se emplea para hacer justamente eso se llama multiplexor.

ℹ ¿Qué es un multiplexor?

El multiplexor, también conocido de manera acortada como “MUX“, es un circuito lógico combinacional diseñado para conmutar una o varias líneas de entrada en una sola línea de salida común mediante la aplicación de una lógica de control.

Los multiplexores funcionan como conmutadores de acción muy rápida que gestionan varias líneas de entrada llamadas “canales” y conectan una de estas entradas a la línea de salida en función de la señal de control.

Los MUXs pueden ser:

  • Circuitos digitales hechos con puertas lógicas de alta velocidad para cambiar datos digitales o binarios.
  • Circuitos analógicos usando transistores, MOSFETs o relés para conmutar una de las entradas de voltaje o corriente en una sola salida.

⚙ Cómo funciona un multiplexor

El principio de funcionamiento de un multiplexor se puede entender de manera muy sencilla a través de un ejemplo.

Vamos a emplear una serie de tuberías controladas por una llave de paso como en la siguiente imagen:

Qué es un multiplexor - Ejemplo 1

Como podemos ver en el primer ejemplo tenemos:

  • Dos tuberías de entrada con dos tipos de agua según su uso.
  • Una llave de paso con la que se elegirá el tipo de agua en cada momento.
  • Una tubería de salida que es común a todas las de entrada y por la que circulará el agua que esté “seleccionada” por la llave de paso.

Qué es un multiplexor - Ejemplo 2

Este último ejemplo es igual que el primero, a excepción de que existen cuatro tuberías de entrada en vez de dos.

En resumen, un multiplexor es un elemento que es capaz de seleccionar, a través de una señal de control (posición de la llave de paso), la señal de entrada que va a haber a su salida.

0️⃣ 1️⃣ Multiplexores digitales

Multiplexor digital

En electrónica digital, los multiplexores que hay disponibles en el mercado son tan pequeños que los podemos encontrar en un simple encapsulado. Esto contrasta con los selectores “mecánicos” que necesitan de varios interruptores y relés convencionales en función de la cantidad de datos a procesar.

La selección de cada línea de entrada es controlada por un conjunto adicional de entradas llamadas líneas de control (en el ejemplo como la llave de paso). En función del valor de las entradas de control, “HIGH” (1) o “LOW” (0), una de las entradas de datos es conectada directamente a la salida.

Normalmente, un multiplexor tiene un número par de líneas de entrada. El número de entradas de datos será 2n, siendo n = 1, 2, 3, 4,… El número de entradas de control dependerá de las entradas de datos y será de valor n.

A continuación vamos a analizar los tipos de multiplexores más básicos que hay disponibles para entender mejor su funcionamiento. En estos ejemplos, todas las líneas transportarán un bit de información, es decir, o ‘1’ o ‘0’, aunque en la realidad existen multiplexores que son capaces de transportar varios bits por cada canal.

Multiplexor 2 a 1

Este tipo de multiplexor dispone de dos señales de entrada y una salida. Como consta de sólo dos entradas, existirá una única línea de control de datos, ya que con un bit podrá seleccionar la entrada 0 (si recibe un ‘0’ de la señal de control) o la entrada 1 (si recibe un ‘1’ de la señal de control).

Un ejemplo es el circuito integrado TTL 74157.

Esquema MUX 2 a 1 Tabla de la verdad
 Multiplexor 2 a 1 - Análogo S O (Salida)
0 I0
1 I1

Multiplexor 4 a 1

En este caso, hay cuatro señales de entrada y una salida. Consta de cuatro entradas, así que habrán dos líneas de control, ya que son necesarios al menos dos bits de datos para poder seleccionar la totalidad de entradas. Recordemos que 4 entradas es 22, por tanto hacen falta 2 canales de control.

Un ejemplo es el circuito integrado TTL 74153.

Esquema MUX 4 a 1 Tabla de la verdad
 Multiplexor 4 a 1 - Análogo S1 S0 O (Salida)
0 0 I0
0 1 I1
1 0 I2
1 1 I3

Multiplexor 8 a 1

Este será el último caso que veremos en el post. Tenemos ahora ocho entradas y una salida. Aplicando la fórmula para ver el número de líneas de control nos encontramos con: 8 entradas es 23, por tanto son necesarios 3 canales de control.

Un ejemplo es el circuito integrado TTL 74151.

Esquema MUX 8 a 1 Tabla de la verdad
 Multiplexor 8 a 1 - Análogo S2 S1 S0 O (Salida)
0 0 0 I0
0 0 1 I1
0 1 0 I2
0 1 1 I3
1 0 0 I4
1 0 1 I5
1 1 0 I6
1 1 1 I7

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Y por último, si tienes cualquier duda sobre el uso o funcionamiento de este tipo de dispositivos, no dudes en dejar un comentario al final del artículo.

Qué es un multiplexor y su funcionamiento
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Víctor González

Ingeniero Técnico en Electrónica Industrial y Automática. Gran interesado en el mundo tecnológico, el marketing digital y el SEO. Piensa 3D me ha permitido unir mis dos principales pasiones: la electrónica y la creación de proyectos online.

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