Cos'è un circuito integrato digitale?
Un circuito integrato digitale (IC) è un circuito elettronico altamente miniaturizzato, che funziona a livelli di tensione individuale, montato in un piccolo pacchetto. Funziona comunemente con alimentatori a corrente continua a bassa tensione (DC). Le tensioni di alimentazione tipiche sono 5 e 3,3 volt (V). I circuiti integrati digitali precedenti hanno funzionato su alimentatori a 12 V.
Diversi tipi di semiconduttori, resistori e condensatori vengono utilizzati nel circuito integrato digitale. Il circuito integrato digitale più semplice potrebbe essere un chip o un microchip a doppio pin a 14 pin che ha sei inverter digitali integrati. Ogni inverter utilizza un singolo pin per l'ingresso e un singolo pin per l'uscita. L'inverter emette un "alto" quando un "basso" viene alimentato nell'input, ma quando un "alto" viene alimentato nell'input, l'uscita è "bassa". Ecco perché si chiama inverter.
In elettronica, computer, telefoni cellulari e dispositivi digitali, ci sono così tanti tipi di circuiti integrati digitali che svolgono tutti i tipi di funzioni tra cui MATCalcoli ematici usando il sistema di numeri binari. In un microcomputer a 8 bit, un set di 8 bit viene definito byte. Ogni byte può rappresentare un numero da 0 a 255, oppure può rappresentare da –128 a +127. In alcune modalità di calcolo note come decimale con codice binario, il byte può rappresentare un numero da 00 a 99.
Esistono circuiti integrati analogici che eseguono tutti i tipi di funzioni analogiche, come amplificazione, conversione del segnale e rilevamento. Il circuito integrato digitale, che opera a livelli digitali, può distinguere l'equivalente digitale dei segnali analogici utilizzando un convertitore. Il convertitore da analogico a digitale (A/D) è un circuito analogico e digitale combinato che inserisce un livello analogico e emette un equivalente digitale a più bit del campione analogico. Ad esempio, un convertitore A/D può campionare una tensione di corrente continua a 24 volt (VDC) e generare un byte con valori di bit "00011000", WHICH è "24".
Il convertitore digitale a analog (d/a) è un circuito più semplice che potrebbe non richiedere un circuito integrato. Usando dispositivi passivi, come resistori e un amplificatore analogico, è possibile costruire un convertitore D/A. Quando lo spazio è minimo, un chip di convertitore D/A può essere una scelta pratica.
Ci sono molti circuiti e apparecchiature utilizzate nell'elettronica digitale. Il microprocessore utilizza registri, che sono set di chiusure digitali che conservano un singolo bit. Un processore a 16 bit utilizza 16 di questi chiusure in grado di ricordare solo 1 bit ciascuno. Per le applicazioni di memoria, la densità dei semiconduttori nei chip di memoria è aumentata per contenere più di poche decine di gigabyte per pollice quadrato. Ogni gigabyte è equivalente a un miliardo di byte e ogni miliardo di byte è di 8 miliardi di bit.