Điện tử kỹ thuật số là những hệ thống sử dụng tín hiệu kỹ thuật số thay vì tín hiệu tương tự. Mạch điện tử kỹ thuật số là những mạch hoạt động với tín hiệu kỹ thuật số. Đây là những tín hiệu rời rạc được lấy mẫu từ tín hiệu tương tự. Các mạch kỹ thuật số sử dụng ký hiệu nhị phân để truyền tín hiệu. Một mạch kỹ thuật số được xây dựng từ các mạch điện tử nhỏ gọi là cổng logic được sử dụng để tạo ra logic kết hợp. Mỗi cổng logic được xây dựng để thực hiện một chức năng của logic Boolean khi tác động lên các tín hiệu logic.

Tại sao Kỹ sư máy tính cần biết về Điện tử Hệ thống Kỹ thuật số

Khoa học và kỹ thuật máy tính có một số lĩnh vực kỹ thuật điện và nó cần thiết để hình thành phần cứng và phần mềm máy tính. Các kỹ sư máy tính được đào tạo về kỹ thuật điện tử, thiết kế phần mềm và tích hợp phần cứng-phần mềm thay vì chỉ kỹ thuật phần mềm hoặc kỹ thuật điện tử. Ngay từ việc thiết kế các bộ điều khiển vi mô, bộ vi xử lý, máy tính cá nhân và siêu máy tính riêng lẻ, cho đến thiết kế mạch, các kỹ sư máy tính đều tham gia vào nhiều yếu tố phần cứng và phần mềm của máy tính.

Điện tử kỹ thuật số sử dụng công nghệ VLSI, giúp giảm đáng kể kích thước và diện tích của bảng mạch, đồng thời nâng cao độ chính xác và hiệu suất của hệ thống. Hầu hết, các hệ thống kỹ thuật số có lợi thế mã hóa dữ liệu cho các mục đích liên lạc. Việc truyền dữ liệu là an toàn và bảo mật. Tất cả những yếu tố này cho thấy rõ ràng rằng luồng điện tử kỹ thuật số có phạm vi tương lai rộng lớn trong kỷ nguyên hiện đại.

Ưu điểm của điện tử kỹ thuật số

Mạch điện tử kỹ thuật số tương đối dễ thiết kế.

Nó có tỷ lệ chính xác cao hơn về độ chính xác.

Tín hiệu truyền đi không bị suy hao khi đi đường dài.

Tín hiệu kỹ thuật số có thể được lưu trữ dễ dàng.

Điện tử kỹ thuật số miễn nhiễm với ‘lỗi’ và ‘nhiễu’ hơn so với analog. Nhưng trong trường hợp thiết kế tốc độ cao, một tiếng ồn nhỏ có thể gây ra lỗi tín hiệu.

Điện áp tại bất kỳ điểm nào trong Mạch kỹ thuật số có thể cao hoặc thấp; do đó có ít cơ hội nhầm lẫn.

Mạch kỹ thuật số có tính linh hoạt có thể thay đổi chức năng của mạch kỹ thuật số bằng cách thay đổi phần mềm thay vì thay đổi mạch thực tế.

Nhược điểm của điện tử kỹ thuật số

Thế giới thực về bản chất là tương tự, tất cả các đại lượng như ánh sáng, nhiệt độ, âm thanh, v.v. Hệ thống Kỹ thuật số được yêu cầu chuyển tín hiệu liên tục thành tín hiệu rời rạc dẫn đến sai số lượng tử hóa nhỏ. Để giảm lỗi lượng tử hóa, một lượng lớn dữ liệu cần được lưu trữ trong Mạch kỹ thuật số.

Mạch kỹ thuật số chỉ hoạt động với tín hiệu kỹ thuật số do đó, bộ mã hóa và giải mã được yêu cầu cho quy trình. Điều này làm tăng chi phí của thiết bị.