Circuito electrónico
En los circuitos electrónicos digitales, las señales eléctricas toman valores discretos, para representar valores lógicos y numéricos. Estos valores representan la información que se está procesando. En la gran mayoría de los casos, se utiliza la codificación binaria: una tensión (normalmente el valor más positivo) representa un «1» binario y otra tensión (normalmente un valor cercano al potencial de tierra, 0 V) representa un «0» binario. Los circuitos digitales utilizan ampliamente los transistores, interconectados para crear puertas lógicas que proporcionan las funciones de la lógica booleana: AND, NAND, OR, NOR, XOR y sus combinaciones. Los transistores interconectados para proporcionar una retroalimentación positiva se utilizan como latches y flip flops, circuitos que tienen dos o más estados metaestables, y permanecen en uno de estos estados hasta que son cambiados por una entrada externa. Por lo tanto, los circuitos digitales pueden proporcionar lógica y memoria, lo que les permite realizar funciones computacionales arbitrarias. (La memoria basada en flip-flops se conoce como memoria estática de acceso aleatorio (SRAM). La memoria basada en el almacenamiento de carga en un condensador, la memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM) también se utiliza ampliamente.)
El proceso de diseño de los circuitos digitales es fundamentalmente diferente del proceso de los circuitos analógicos. Cada puerta lógica regenera la señal binaria, por lo que el diseñador no necesita tener en cuenta la distorsión, el control de la ganancia, los voltajes de compensación y otros problemas que se plantean en un diseño analógico. Como consecuencia, se pueden fabricar a bajo coste circuitos digitales extremadamente complejos, con miles de millones de elementos lógicos integrados en un solo chip de silicio. Estos circuitos integrados digitales son omnipresentes en los dispositivos electrónicos modernos, como calculadoras, teléfonos móviles y ordenadores. A medida que los circuitos digitales se vuelven más complejos, los problemas de retardo de tiempo, las carreras lógicas, la disipación de energía, la conmutación no ideal, la carga en el chip y entre chips, y las corrientes de fuga, se convierten en limitaciones para la densidad, la velocidad y el rendimiento del circuito.
Los circuitos digitales se utilizan para crear chips informáticos de propósito general, como los microprocesadores, y circuitos lógicos diseñados a medida, conocidos como circuitos integrados de aplicación específica (ASIC). Las matrices de puertas programables en campo (FPGA), chips con circuitos lógicos cuya configuración puede modificarse después de la fabricación, también se utilizan ampliamente en la creación de prototipos y el desarrollo.