วงจรรวมดิจิตอลคืออะไร?

วงจรรวมดิจิตอล (IC) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่มีขนาดเล็กซึ่งทำงานในระดับแรงดันไฟฟ้าแต่ละระดับติดตั้งในแพ็คเกจขนาดเล็กโดยทั่วไปจะดำเนินการกับแหล่งจ่ายไฟกระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าต่ำ (DC) ต่ำแรงดันไฟฟ้าทั่วไปคือ 5 และ 3.3 โวลต์ (V)วงจรรวมดิจิตอลก่อนหน้านี้ทำงานบนแหล่งจ่ายไฟ 12 V

ประเภทเซมิคอนดักเตอร์ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่แตกต่างกันถูกใช้ในวงจรรวมดิจิตอลวงจรรวมดิจิตอลที่ง่ายที่สุดอาจเป็นชิปแพ็คเกจคู่แบบคู่ 14 พินหรือไมโครชิปที่มีอินเวอร์เตอร์ดิจิตอลในตัวหกตัวอินเวอร์เตอร์แต่ละตัวใช้พินเดียวสำหรับอินพุตและพินเดี่ยวสำหรับเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์ส่งออก "สูง" เมื่อ "ต่ำ" ถูกป้อนเข้าสู่อินพุต แต่เมื่อ "สูง" จะถูกป้อนเข้าสู่อินพุตเอาต์พุตจะ "ต่ำ"นี่คือเหตุผลที่เรียกว่าอินเวอร์เตอร์

ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คอมพิวเตอร์โทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์ดิจิตอลมีวงจรรวมดิจิตอลหลายประเภทที่ทำหน้าที่ทุกประเภทรวมถึงการคำนวณทางคณิตศาสตร์โดยใช้ระบบหมายเลขไบนารีในไมโครคอมพิวเตอร์ 8 บิตชุด 8 บิตเรียกว่าไบต์แต่ละไบต์สามารถแสดงตัวเลขจาก 0 ถึง 255 หรือสามารถเป็นตัวแทน –128 ถึง +127ในบางโหมดของการคำนวณที่รู้จักกันในชื่อทศนิยมรหัสไบนารีไบต์สามารถแสดงจำนวนตั้งแต่ 00 ถึง 99

มีวงจรแบบบูรณาการแบบอะนาล็อกที่ทำหน้าที่แบบอะนาล็อกทุกประเภทเช่นการขยายสัญญาณการแปลงสัญญาณและการตรวจจับวงจรรวมดิจิตอลที่ทำงานในระดับดิจิตอลสามารถแยกความแตกต่างของสัญญาณดิจิตอลเทียบเท่ากับสัญญาณอะนาล็อกโดยใช้ตัวแปลงตัวแปลงแบบอะนาล็อกเป็นดิจิตอล (A/D) เป็นวงจรอะนาล็อกและดิจิตอลแบบรวมที่ป้อนเข้าระดับอะนาล็อกและส่งออกดิจิตอลหลายบิตเทียบเท่าตัวอย่างอะนาล็อกตัวอย่างเช่นตัวแปลง A/D อาจสุ่มตัวอย่างแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 24 โวลต์ (VDC) และสร้างไบต์ที่มีค่าบิต“ 00011000” ซึ่งคือ“ 24”

ตัวแปลงดิจิตอลถึงอะนาล็อก (D/A)เป็นวงจรที่ตรงไปตรงมามากขึ้นซึ่งอาจไม่จำเป็นต้องใช้วงจรรวมด้วยการใช้อุปกรณ์พาสซีฟเช่นตัวต้านทานและแอมพลิฟายเออร์อะนาล็อกสามารถสร้างตัวแปลง D/A ได้เมื่อพื้นที่มีน้อยที่สุดชิปตัวแปลง D/A อาจเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริง

มีวงจรและอุปกรณ์มากมายที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิตอลไมโครโปรเซสเซอร์ใช้การลงทะเบียนซึ่งเป็นชุดของ latches ดิจิตอลที่รักษาบิตเดียวโปรเซสเซอร์ 16 บิตใช้ latches 16 ตัวที่สามารถจดจำได้เพียง 1 บิตสำหรับแอปพลิเคชันหน่วยความจำความหนาแน่นของเซมิคอนดักเตอร์ในชิปหน่วยความจำเพิ่มขึ้นเพื่อให้มีมากกว่าเพียงไม่กี่สิบของกิกะไบต์ต่อตารางนิ้วกิกะไบต์แต่ละตัวเทียบเท่ากับพันล้านไบต์และแต่ละพันล้านไบต์มี 8 พันล้านบิต