Što je digitalni integrirani krug?

Digitalni integrirani sklop (IC) je vrlo minijaturizirani elektronički sklop, koji radi na pojedinačnim naponskim razinama, uklopljen u mali paket. Obično radi s niskonaponskim istosmjernim (DC) izvorima napajanja. Tipični naponi napajanja su 5 i 3.3 volta (V). Raniji digitalni integrirani krugovi radili su na izvorima napajanja od 12 V.

U digitalnom integriranom krugu koriste se različite vrste poluvodiča, otpornika i kondenzatora. Najjednostavniji digitalni integrirani krug mogao bi biti 14-pinski dual-in-line paket čip ili mikročip koji ima šest ugrađenih digitalnih pretvarača. Svaki pretvarač koristi jedan pin za ulaz i jedan pin za izlaz. Pretvarač daje “visoko” kada se “nisko” unese na ulaz, ali kada se “visoko” unese u ulaz, izlaz je “nisko”. Zbog toga se zove inverter.

U elektronici, računalima, mobitelima i digitalnim uređajima postoji toliko mnogo vrsta digitalnih integriranih sklopova koji obavljaju sve vrste funkcija uključujući matematičke izračune pomoću binarnog brojevnog sustava. U 8-bitnom mikroračunalu, skup od 8 bitova se naziva bajt. Svaki bajt može predstavljati broj od 0 do 255, ili može predstavljati –128 do +127. U određenim načinima izračunavanja poznatim kao binarno kodirana decimala, bajt može predstavljati broj od 00 do 99.

Postoje analogni integrirani krugovi koji obavljaju sve vrste analognih funkcija, kao što su pojačanje, pretvorba signala i detekcija. Digitalni integrirani krug, koji radi na digitalnim razinama, može razlikovati digitalni ekvivalent analognih signala pomoću pretvarača. Analogno-digitalni (A/D) pretvarač je kombinirani analogni i digitalni sklop koji unosi analognu razinu i daje višebitni digitalni ekvivalent analognog uzorka. Na primjer, A/D pretvarač može uzorkovati napon istosmjerne struje (VDC) od 24 volta i generirati bajt s bitnim vrijednostima “00011000”, što je “24”.

Digitalno-analogni (D/A) pretvarač je jednostavniji krug koji možda ne zahtijeva integrirani krug. Korištenjem pasivnih uređaja, kao što su otpornici i analogno pojačalo, može se izgraditi D/A pretvarač. Kada je prostor minimalan, D/A čip pretvarača može biti praktičan izbor.

Postoji mnogo sklopova i opreme koji se koriste u digitalnoj elektronici. Mikroprocesor koristi registre, koji su skupovi digitalnih zasuna koji zadržavaju jedan bit. 16-bitni procesor koristi 16 ovih zasuna koji su sposobni zapamtiti samo 1 bit svaki. Za memorijske aplikacije, gustoća poluvodiča u memorijskim čipovima porasla je tako da sadrži više od samo nekoliko desetaka gigabajta po kvadratnom inču. Svaki gigabajt je ekvivalent milijardu bajtova, a svaka milijarda bajtova je 8 milijardi bita.