டிஜிட்டல் சர்க்யூட் என்றால் என்ன: வடிவமைப்பு மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்

டிஜிட்டல் சுற்றுகள் அல்லது டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் என்பது எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஒரு கிளை ஆகும், இது டிஜிட்டல் சிக்னல்களை பல்வேறு தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய பல்வேறு பணிகளைச் செய்கிறது. இந்த சுற்றுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படும் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை டிஜிட்டல் வடிவத்தில் உள்ளது, இது 0 மற்றும் 1 இன் பைனரி மொழி வடிவத்தில் குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்த சுற்றுகள் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன தருக்க வாயில்கள் AND, OR, NOT, NANAD, NOR, XOR வாயில்கள் போன்றவை தர்க்கரீதியான செயல்பாடுகளைச் செய்கின்றன. துல்லியமான வெளியீட்டை வழங்குவதற்காக இந்த பிரதிநிதித்துவம் சுற்றுக்கு ஒரு மாநிலத்திலிருந்து மற்றொரு மாநிலத்திற்கு மாற உதவுகிறது. டிஜிட்டல் சர்க்யூட் அமைப்புகள் முக்கியமாக மெதுவாக வடிவமைக்கப்பட்ட அனலாக் அமைப்புகளின் தீமைகளை சமாளிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன மற்றும் பெறப்பட்ட வெளியீட்டு தரவு பிழையைக் கொண்டிருக்கலாம்.

டிஜிட்டல் சுற்று என்றால் என்ன?

வரையறை : ஒரு டிஜிட்டல் சுற்று ஒரு ஒற்றை பல தர்க்க வாயில்கள் பயன்படுத்தி வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது ஒருங்கிணைந்த மின்சுற்று - ஓ அப்படியா. எந்தவொரு டிஜிட்டல் சுற்றுக்கும் உள்ளீடு பைனரி வடிவத்தில் “0 கள்” மற்றும் “1 கள்” உள்ளது. மூல டிஜிட்டல் தரவை செயலாக்குவதன் மூலம் பெறப்பட்ட வெளியீடு ஒரு துல்லியமான மதிப்பாகும். இந்த சுற்றுகள் 2 வழிகளில் ஒருங்கிணைந்த வழியில் அல்லது தொடர்ச்சியான வழியில் குறிப்பிடப்படலாம்.

டிஜிட்டல் சர்க்யூட் அடிப்படைகள்

டிஜிட்டல் சர்க்யூட் வடிவமைப்பு முதலில் ஒரு வடிவமைப்புடன் தொடங்கப்பட்டது ரிலேக்கள், பின்னர் வெற்றிட குழாய்கள், டி.டி.எல் டிரான்சிஸ்டர்-டிரான்சிஸ்டர் லாஜிக் , உமிழ்ப்பான் இணைந்த தர்க்கம், மற்றும் CMOS தர்க்கம். இந்த வடிவமைப்புகள் ஒற்றை ஐ.சியில் ஒருங்கிணைந்த AND, OR, NOT போன்ற ஏராளமான தருக்க வாயில்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. டிஜிட்டல் தரவின் உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு குறிப்பிடப்படுகின்றன தருக்க உண்மை அட்டவணை மற்றும் நேர வரைபடம்.

தருக்க நிலை

டிஜிட்டல் தரவு ஒரு தருக்க வடிவத்தில் குறிப்பிடப்படுகிறது, அது “0” மற்றும் “1” வடிவத்தில் உள்ளது. தர்க்கம் 0 சமிக்ஞை குறைவாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது அல்லது “ஜிஎன்டி” மற்றும் லாஜிக் 1 சமிக்ஞை அதிகமாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது அல்லது கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி “விசிசி” விநியோகத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது

தர்க்க நிலை

தருக்க உண்மை அட்டவணை

ஒரு தருக்க உண்மை அட்டவணை என்பது டிஜிட்டல் சுற்று வழியாக செல்லும்போது டிஜிட்டல் சிக்னலின் செயல்திறனின் கணித பிரதிநிதித்துவம் ஆகும். அட்டவணை 3 நெடுவரிசைகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை கடிகார நெடுவரிசை, உள்ளீட்டு நெடுவரிசை மற்றும் வெளியீட்டு நெடுவரிசை. எடுத்துக்காட்டாக, NOT கேட் லாஜிக் அட்டவணை பின்வருமாறு குறிப்பிடப்படுகிறது

நேர வரைபடம்

டிஜிட்டல் சிக்னல் நடத்தை நேர டொமைன் வடிவத்தில் குறிப்பிடப்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, லாஜிக் கேட் உண்மை அட்டவணையை நாங்கள் கருதவில்லை என்றால், கடிகாரம் அதிகமாக இருக்கும்போது நேர வரைபடம் பின்வருமாறு குறிப்பிடப்படுகிறது, உள்ளீடு குறைவாக இருக்கும், வெளியீடு அதிகமாக இருக்கும். இதேபோல், உள்ளீடு அதிகமாக இருக்கும்போது வெளியீடு குறைவாக செல்லும்.

நேர வரைபடம்

கேட்ஸ்

ஒரு லாஜிக் கேட் என்பது ஒரு மின்னணு கூறு, இது பூலியன் செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்படுகிறது. கேட்கள் பொதுவாக டையோட்கள், டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் ரிலேக்களைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்படுகின்றன. அவை பல்வேறு வகையான தருக்க வாயில்கள், மற்றும், அல்லது, இல்லை, நானாட், NOR, XOR. அவற்றில் AND, OR, NOT அடிப்படை வாயில்கள் மற்றும் NAND மற்றும் NOR ஆகியவை உலகளாவிய வாயில் ஆகும். 2 உள்ளீடுகள் மற்றும் ஒரு வெளியீட்டைக் கொண்ட கீழே உள்ள மற்றும் கேட் பிரதிநிதித்துவத்தை கருத்தில் கொள்வோம்.

மற்றும் கேட்

AND வாயிலின் உண்மை அட்டவணை

AND வாயிலின் நேர வரைபடம்

ஒருங்கிணைந்த தர்க்கம், ஒரு தொடர்ச்சியான தர்க்க சுற்று, அல்லது தேடல் அட்டவணைகளைப் பயன்படுத்தும் ஒரு நிரல்படுத்தக்கூடிய தர்க்க சாதனம் அல்லது பல ஐ.சி.களின் கலவையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் தருக்க வாயில்களைப் பயன்படுத்தும் டிஜிட்டல் சுற்று ஒன்றை உருவாக்குவதில் பல வழிகள் உள்ளன. பொதுவாக, அவை கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி கூட்டு மற்றும் தொடர்ச்சியான சுற்று வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்தி வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன

கூட்டு லாஜிக் சுற்று

இது AND, OR, NOT போன்ற பல்வேறு தர்க்க வாயில்களின் கலவையாகும். கூட்டு தர்க்கத்தின் வடிவமைப்பு வெளியீடு தற்போதைய உள்ளீட்டைப் பொறுத்தது மற்றும் தர்க்கம் நேரத்திலிருந்து சுயாதீனமாக இருக்கும் வகையில் செய்யப்படுகிறது. கூட்டு தர்க்க சுற்றுகள் 3 வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, அவை

கூட்டு லாஜிக் சுற்று

• எண்கணித மற்றும் தருக்க செயல்பாடுகள்: சேர்ப்பவர்கள், கழிப்பவர்கள் , ஒப்பீட்டாளர்கள் , PLD’s
• தரவு பரிமாற்றங்கள்: மல்டிபிளெக்சர்கள், டெமால்டிபிளெக்சர்கள் , குறியாக்கிகள், குறிவிலக்கிகள்
• குறியீடு மாற்றிகள்: பைனரி , பி.சி.டி. , 7-பிரிவு.

தொடர் சுற்று

வடிவமைப்பு தொடர் சுற்று கூட்டு சுற்றுக்கு வேறுபட்டது. ஒரு தொடர்ச்சியான சுற்றில், வெளியீட்டு தர்க்கம் தற்போதைய மற்றும் கடந்த உள்ளீட்டு மதிப்புகளைப் பொறுத்தது. இது செயலாக்க மற்றும் செயலாக்கப்பட்ட தரவை சேமிக்கும் நினைவக உறுப்பையும் கொண்டுள்ளது. தொடர் சுற்றுகள் அவை 2 வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன,

• ஒத்திசைவான சுற்று
• ஒத்திசைவற்ற சுற்று

தொடர்ச்சியான சுற்றுகளின் சில எடுத்துக்காட்டுகள் ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகள், கடிகாரங்கள் , கவுண்டர்கள் , முதலியன.

தொடர் சுற்று வரைபடம்

டிஜிட்டல் சர்க்யூட் வடிவமைப்பு

டிஜிட்டல் சுற்றுகள் பின்வரும் வழிகளில் வடிவமைக்கப்படலாம்

• தொடர்ச்சியான கணினி பிரதிநிதித்துவம் மற்றும் கூட்டு அமைப்பு பிரதிநிதித்துவத்தைப் பயன்படுத்துதல்
• போன்ற தருக்க பணிநீக்க வழிமுறைகளைக் குறைப்பதன் மூலம் கணித முறைகளைப் பயன்படுத்துதல் கே-வரைபடம் , பூலியன் இயற்கணிதம் , QM வழிமுறை, பைனரி முடிவு வரைபடங்கள் போன்றவை.
• பதிவாளர்களைக் கொண்ட தரவு ஓட்ட இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்துதல் பேருந்துகள் அல்லது கம்பி. பேருந்துகள் மற்றும் பதிவேடுகளைப் பயன்படுத்தி பல்வேறு கூறுகளிடையே தரவு தொடர்பு கொள்ளப்படுகிறது. இந்த இயந்திரங்கள் போன்ற வன்பொருள் விளக்க மொழிகளைப் பயன்படுத்தி வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன வி.எச்.டி.எல் அல்லது வெரிலாக் .
• கணினி என்பது ஒரு பொது நோக்கத்திற்கான பதிவு பரிமாற்ற தர்க்க இயந்திரமாகும் நுண்செயலி மற்றும் மைக்ரோசென்சென்சர் செயலி.

டிஜிட்டல் சுற்று வடிவமைப்பு சிக்கல்கள்

மின்தடையங்கள், ரிலேக்கள், டிரான்சிஸ்டர்கள், டையோட்கள், ஃபிளிப் ஃப்ளாப்புகள் போன்ற அனலாக் கூறுகளுடன் டிஜிட்டல் சுற்றுகள் கட்டமைக்கப்படுவதால், டிஜிட்டல் சர்க்யூட் செயல்பாட்டின் போது இந்த கூறுகள் சமிக்ஞை அல்லது தரவின் நடத்தையை பாதிக்காது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். பின்வருபவை வடிவமைப்பு சிக்கல்கள், அவை பொதுவாகக் காணப்படுகின்றன,

• அமைப்பின் பொருத்தமற்ற வடிவமைப்பு காரணமாக குறைபாடுகள் போன்ற சிக்கல்கள் ஏற்படலாம்
• வேறுபட்ட கடிகார சமிக்ஞையின் சரியான ஒத்திசைவு சுற்றுவட்டத்தில் மெட்டாஸ்டபிலிட்டிக்கு வழிவகுக்கிறது
• அதிக சத்தம் நோய் எதிர்ப்பு சக்தி காரணமாக டிஜிட்டல் சுற்றுகள் மீண்டும் மீண்டும் கணக்கிடுகின்றன.

டிஜிட்டல் சுற்று எடுத்துக்காட்டுகள்

டிஜிட்டல் சுற்றுகளின் எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு

• கையடக்க தொலைபேசிகள்
• ரேடியோக்கள்
• கால்குலேட்டர்கள் போன்றவை.

நன்மைகள்

பின்வருபவை நன்மைகள்

• துல்லியம் மற்றும் நிரல் திறன் அதிகம்
• டிஜிட்டல் தரவைச் சேமிப்பது எளிது
• சத்தத்திற்கு நோய் எதிர்ப்பு சக்தி
• பல டிஜிட்டல் சுற்றுகள் ஒரு ஐசியில் ஒருங்கிணைக்கப்படலாம்
• மிகவும் நெகிழ்வான
• அதிக நம்பகத்தன்மை
• பரவுதல் அதிக விகிதம்
• மிகவும் பாதுகாப்பானது.

தீமைகள்

பின்வருபவை தீமைகள்

• அவை டிஜிட்டல் சிக்னல்களில் மட்டுமே இயங்குகின்றன
• அனலாக் சுற்றுகளை விட அதிக ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகிறது
• வெப்பச் சிதறல் அதிகம்
• அதிக செலவு.

பயன்பாடுகள்

பின்வருபவை பயன்பாடுகள்

• ADC - டிஜிட்டல் மாற்றிக்கு அனலாக்
• டிஏசி - டிஜிட்டல் முதல் அனலாக் மாற்றி
• சிக்னல் ஜெனரேட்டர்
• CRO
• TO ஸ்மார்ட் கார்டு , முதலியன.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1). டிஜிட்டல் சுற்றுகள் எதற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன?

பூலியன் தர்க்க செயல்பாடுகளைச் செய்ய டிஜிட்டல் சுற்றுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

2). டிஜிட்டல் சுற்று எவ்வாறு இயங்குகிறது?

டிஜிட்டல் சர்க்யூட் தனித்துவமான சமிக்ஞைகளுடன் செயல்படுகிறது, அவை 0 மற்றும் 1 இன் பைனரி வடிவத்தில் குறிப்பிடப்படுகின்றன.

3). டிஜிட்டல் சுற்றுக்கான அடிப்படை கூறுகள் யாவை?

டிஜிட்டல் சுற்றுகளின் அடிப்படை கூறுகள் ஃபிளிப் ஃப்ளாப்ஸ், டையோட்கள், டிரான்சிஸ்டர்கள், கேட்ஸ் போன்றவை.

4). ஒரு சுற்று என்ன?

ஒரு மின்னணு சுற்று பல செயலற்ற மற்றும் செயலில் உள்ள கூறுகளால் ஆனது, அவை நடத்தும் கம்பிகளைப் பயன்படுத்தி இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

5). செயலில் மற்றும் செயலற்ற கூறுகளின் சில எடுத்துக்காட்டுகளுக்கு பெயரிடவா?

• செயலில் உள்ள கூறுகளின் எடுத்துக்காட்டுகள் டையோட்கள், ஐசி, ட்ரையோடு வெற்றிட குழாய்கள் போன்றவை.
• செயலற்ற கூறுகளின் எடுத்துக்காட்டுகள் மின்தடை, மின்தேக்கி, தூண்டல், மின்மாற்றி போன்றவை.

6). சுற்றுகளில் நாம் ஏன் ஒரு மின்தடையத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம்?

தற்போதைய ஓட்டத்தை கட்டுப்படுத்த சுற்றுக்கு ஒரு மின்தடையத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம்.

ஒரு மின்னணு சுற்று பல செயலற்ற மற்றும் செயலில் உள்ள கூறுகளால் ஆனது, அவை நடத்தும் கம்பிகளைப் பயன்படுத்தி இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அவை இரண்டு சுற்றுகள் வகைகள் அவை அனலாக் சுற்று மற்றும் டிஜிட்டல் சுற்று. அனலாக் சுற்றுக்கான உள்ளீடு தொடர்ச்சியான மாறி சமிக்ஞையாகும், இது மின்னோட்டம், மின்னழுத்தம் போன்ற சமிக்ஞை தகவல்களை வழங்குகிறது. டிஜிட்டல் சர்க்யூட் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை தனித்துவமான நேர-டொமைன் வடிவத்தில் உள்ளது, இது “0’கள் மற்றும்“ 1’களில் குறிப்பிடப்படுகிறது. இது டிஜிட்டல் சிக்னலின் சமிக்ஞைகளின் வலிமை, இரைச்சல் விகிதம், விழிப்புணர்வு போன்ற பண்புகளை வழங்குகிறது. டிஜிட்டல் சுற்றுகளைப் பயன்படுத்துவதன் முக்கிய நன்மை என்னவென்றால், அவற்றைச் செயல்படுத்தவும் புரிந்துகொள்ளவும் எளிதானது.