Elektronikus áramkör
A digitális elektronikus áramkörökben az elektromos jelek diszkrét értékeket vesznek fel, logikai és numerikus értékek ábrázolására. Ezek az értékek a feldolgozott információt képviselik. Az esetek túlnyomó többségében bináris kódolást használnak: az egyik feszültség (általában a pozitívabb érték) egy bináris “1-et”, egy másik feszültség (általában a földpotenciálhoz közeli érték, 0 V) pedig egy bináris “0”-t képvisel. A digitális áramkörök széleskörűen használják a tranzisztorokat, amelyek egymással összekapcsolva logikai kapukat hoznak létre, amelyek a Boole-logika funkcióit biztosítják: ÉS, NAND, VAGY, NOR, XOR és ezek kombinációi. A pozitív visszacsatolást biztosító módon összekapcsolt tranzisztorokat reteszként és flip flopként használják, olyan áramkörökként, amelyek két vagy több metastabil állapottal rendelkeznek, és ezen állapotok egyikében maradnak, amíg egy külső bemenet meg nem változtatja őket. A digitális áramkörök tehát logikát és memóriát biztosíthatnak, lehetővé téve számukra tetszőleges számítási funkciók elvégzését. (A flip-flopokon alapuló memóriát statikus véletlen hozzáférésű memóriának (SRAM) nevezik. A töltés kondenzátorban való tárolásán alapuló memóriát, a dinamikus véletlen hozzáférésű memóriát (DRAM) szintén széles körben használják.)
A digitális áramkörök tervezési folyamata alapvetően különbözik az analóg áramkörökétől. Minden logikai kapu a bináris jelet regenerálja, így a tervezőnek nem kell figyelembe vennie a torzítást, az erősítésvezérlést, az offsetfeszültségeket és az analóg tervezésnél felmerülő egyéb problémákat. Ennek következtében rendkívül összetett digitális áramkörök, egyetlen szilíciumchipre integrált több milliárd logikai elemmel, alacsony költséggel gyárthatók. Az ilyen digitális integrált áramkörök mindenütt jelen vannak a modern elektronikus eszközökben, például számológépekben, mobiltelefon-készülékekben és számítógépekben. Ahogy a digitális áramkörök egyre összetettebbé válnak, az időkésleltetés, a logikai versenyek, a teljesítményleadás, a nem ideális kapcsolás, a chipen belüli és a chipek közötti terhelés és a szivárgási áramok az áramkör sűrűségének, sebességének és teljesítményének korlátjává válnak.
A digitális áramköröket általános célú számítástechnikai chipek, például mikroprocesszorok, és egyedi tervezésű logikai áramkörök, úgynevezett alkalmazásspecifikus integrált áramkörök (ASIC) létrehozására használják. A prototípusok készítése és a fejlesztés során széles körben használják a terepre programozható kaputömböket (FPGA-kat) is, amelyek olyan logikai áramkörökkel rendelkező chipek, amelyek konfigurációja a gyártás után módosítható.