Circuit digital
De Viquipèdia
Els circuits digitals son circuits elèctrics basats en un nombre discret de nivells de voltatge. En la majoria dels casos hi ha dos nivells: un pròxim als zero volts i un altre a un nivell més elevat depenent del voltatge d’alimentació. Aquestos dos nivells sovint es representen com a L (de l’anglès low, baix) i H (de l’anglès high, alt).
Taula de continguts |
[edita] Nivells
Els dos nivells s’usen per representar els nombres 0 i 1. En lògica activa a nivell alt, la L representa el nombre binari 0 i la H el binari 1. En lògica activa a nivell baix la representació és a l’inrevés. És corrent permetre certa tolerància en els nivells de voltatge emprats; per exemple, de 0 a 2 volts poden representar un 0 lògic, i de 3 a 5 volts un 1 lògic. Un voltatge de 2 a 3 volts podria ser invàlid i sols es donaria en una fallada o en una transició de nivell lògic, ja que la majoria de circuits no són purament resistius i, per tant, no poden canviar instantàniament de nivell de voltatge. No obstant, són pocs els circuits que poden detectar aquesta fallada i la majoria la interpretarà aleatòriament com un 0 ó un 1.
Exemples de nivells llògics binaris:
| Tecnologia | Voltatge L | Voltatge H | Notes |
|---|---|---|---|
| CMOS | 0V a VCC/2 | VCC/2 a VCC | VCC = voltatge alimentació |
| TTL | 0V a 0.8V | 2V a VCC | VCC va de 4.75V fins 5.25V |
[edita] Construcció
És possible construir circuits digitals en formes distintes a la electrònica. En principi, qualsevol tecnologia que puga representar dos estats discrets i realitzar operacions booleanes podria ser emprat per construir un circuit lògic. Existeixen versions hidràuliques, pneumàtiques i mecàniques de portes lògiques per a aquelles situacions que no permeten l’ús d’electricitat. La lògica amb fluids s’usa en maquinari militar que vaja a estar sotmès a impulsos electromagnètics que podrien destruir qualsevol circuit elèctric.
[edita] Sistemes lògics
Es poden construir sistemes lògics mitjançant l’òptica, el magnetisme, la química, bioquímica i els sistemes quàntics. En qualsevol cas, la funció lògica desitjada pot trobar-se en les interaccions dels components físics. Per exemple si calen dos enzimes en particular per evitar la construcció d’una determinada proteïna, podríem dir que és l’equivalent biològic d’una porta “NAND”.
Els circuits digitals són la implementació més comuna de l’àlgebra de Boole i és la base de tots els ordinadors digitals (veure porta llògica).
A més poden usar-se per procesar imformació sense conectar-se a un ordinador. S’anomena a este tipus “lògica aleatòria”.
[edita] Desenvolupaments recents
El descobriment de la superconductivitat ha possibilitat el desenvolupament de la tecnologia de circuits quàntics, que usen les unions Josephson en comptes de transistors. Últimament s’intenta construir sistemes de computació òptica, usant elements òptics no lineals.
