Che cos'è un circuito integrato digitale?
Un circuito integrato digitale (IC) è un circuito elettronico altamente miniaturizzato, funzionante su singoli livelli di tensione, inserito in un piccolo pacchetto. Funziona comunemente con alimentatori a corrente continua (DC) a bassa tensione. Le tensioni di alimentazione tipiche sono 5 e 3,3 volt (V). I precedenti circuiti integrati digitali funzionavano con alimentatori a 12 V.
Diversi tipi di semiconduttori, resistori e condensatori vengono utilizzati nel circuito integrato digitale. Il più semplice circuito integrato digitale potrebbe essere un microchip o un microchip a doppio pin in linea a 14 pin con 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 immesso nell'ingresso, ma quando un "alto" viene immesso nell'ingresso, l'uscita è "bassa". Ecco perché viene chiamato un 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, inclusi i calcoli matematici utilizzando 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 compreso tra 0 e 255 oppure può rappresentare da –128 a +127. In alcune modalità di calcolo note come decimali con codice binario, il byte può rappresentare un numero compreso tra 00 e 99.
Esistono circuiti integrati analogici che svolgono tutti i tipi di funzioni analogiche, quali amplificazione, conversione del segnale e rilevamento. Il circuito integrato digitale, operando su livelli digitali, è in grado di 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 immette un livello analogico ed emette un equivalente digitale multi-bit del campione analogico. Ad esempio, un convertitore A / D può campionare una tensione di corrente continua (VDC) a 24 volt e generare un byte con valori di bit "00011000", che è "24."
Il convertitore digitale-analogico (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 convertitore D / A può essere una scelta pratica.
Esistono molti circuiti e apparecchiature utilizzati nell'elettronica digitale. Il microprocessore utilizza i registri, che sono insiemi di blocchi digitali che mantengono un singolo bit. Un processore a 16 bit utilizza 16 di questi latch 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 equivale a un miliardo di byte e ogni miliardo di byte è 8 miliardi di bit.