डिजिटल सर्किट या डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स, इलेक्ट्रॉनिक्स की एक शाखा है जो विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न कार्यों को करने के लिए डिजिटल सिग्नल से संबंधित है। इन सर्किटों पर लागू इनपुट संकेत डिजिटल रूप का है, जिसे 0 और 1 के बाइनरी भाषा प्रारूप में दर्शाया गया है। ये सर्किट का उपयोग करके डिज़ाइन किए गए हैं तार्किक द्वार जैसे AND, OR, NOT, NANAD, NOR, XOR गेट जो तार्किक कार्य करते हैं। यह प्रतिनिधित्व सटीक आउटपुट प्रदान करने के लिए सर्किट को एक राज्य से दूसरे राज्य में स्विच करने में मदद करता है। डिजिटल सर्किट सिस्टम मुख्य रूप से एनालॉग सिस्टम के नुकसान को दूर करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जो धीमे हैं और प्राप्त किए गए आउटपुट डेटा में त्रुटि हो सकती है।
डिजिटल सर्किट क्या है?
परिभाषा : एक डिजिटल सर्किट को एकल पर कई लॉजिक गेट्स का उपयोग करके बनाया गया है एकीकृत परिपथ - I C। किसी भी डिजिटल सर्किट का इनपुट बाइनरी फॉर्म '0' और '1' में है। कच्चे डिजिटल डेटा के प्रसंस्करण पर प्राप्त आउटपुट एक सटीक मूल्य है। इन सर्किटों को 2 तरीकों से या तो एक संयोजन तरीके से या एक अनुक्रमिक तरीके से दर्शाया जा सकता है।
डिजिटल सर्किट मूल बातें
डिजिटल सर्किट डिजाइन पहली बार डिजाइन के साथ शुरू किया गया था रिले, बाद में वैक्यूम ट्यूब, TTL ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक , एमिटर कपल लॉजिक, और CMOS तर्क। ये डिज़ाइन बड़ी संख्या में तार्किक द्वार जैसे AND, OR, NOT, इत्यादि को एक IC पर एकीकृत करते हैं। डिजिटल डेटा के इनपुट और आउटपुट का प्रतिनिधित्व किया जाता है तार्किक सत्य तालिका और समय आरेख।
तार्किक स्तर
डिजिटल डेटा को एक तार्किक प्रारूप में दर्शाया गया है, जो '0' और '1' प्रारूप में है। जहां तर्क 0 यह दर्शाता है कि संकेत कम है या 'GND' और तर्क 1 यह दर्शाता है कि संकेत उच्च है या 'VCC' से जुड़ा है जो नीचे दिया गया है।
तर्क स्तर
तार्किक सत्य तालिका
एक तार्किक सत्य तालिका डिजिटल सर्किट के माध्यम से पारित होने पर डिजिटल सिग्नल के प्रदर्शन का गणितीय प्रतिनिधित्व है। तालिका में 3 कॉलम होते हैं, वे क्लॉक कॉलम, इनपुट कॉलम और आउटपुट कॉलम होते हैं। उदाहरण के लिए, गेट लॉजिक टेबल का प्रतिनिधित्व निम्न प्रकार से किया जाता है
घड़ी का संकेत | इनपुट तर्क | आउटपुट लॉजिक |
उच्च | ० | 1 |
उच्च | 1 | ० |
समय आरेख
डिजिटल सिग्नल व्यवहार को समय डोमेन प्रारूप में दर्शाया गया है, उदाहरण के लिए, यदि हम तर्क गेट सत्य तालिका पर विचार नहीं करते हैं, तो समय आरेख का प्रतिनिधित्व निम्न प्रकार से किया जाता है जब घड़ी अधिक होती है, इनपुट कम होता है तो आउटपुट उच्च होता है। इसी तरह, जब इनपुट अधिक होता है तो आउटपुट कम होता है।
समय आरेख
गेट्स
लॉजिक गेट एक इलेक्ट्रॉनिक घटक है जिसे बूलियन फ़ंक्शन का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है। गेट्स आमतौर पर डायोड, ट्रांजिस्टर और रिले का उपयोग करके लागू किया जाता है। विभिन्न प्रकार के तार्किक द्वार हैं जो वे हैं, और, या, नहीं, नानद, NOR, XOR। जिनमें से AND, OR, NOT बेसिक गेट्स हैं और NAND और NOR यूनिवर्सल गेट हैं। आइए हम नीचे और गेट प्रतिनिधित्व पर विचार करें, जिसमें 2 इनपुट और एक आउटपुट है।
और गेट
घड़ी का संकेत | इनपुट लॉजिक १ | इनपुट लॉजिक २ | आउटपुट लॉजिक |
उच्च | ० | ० | ० |
उच्च | ० | 1 | ० |
उच्च | 1 | ० | ० |
उच्च | 1 | 1 | 1 |
की सच्चाई तालिका और गेट
और गेट का समय आरेख
एक डिजिटल सर्किट के निर्माण में कई तरीके हैं जो या तो कॉम्बिनेशन लॉजिक, एक अनुक्रमिक लॉजिक सर्किट बनाकर या लॉजिक टेबल का उपयोग करने वाले प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस या कई आईसी के संयोजन का उपयोग करके तार्किक गेट्स का उपयोग कर रहे हैं, आमतौर पर, वे नीचे दिखाए गए अनुसार संयोजन और अनुक्रमिक सर्किट प्रारूप का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है
कॉम्बिनेशन लॉजिक सर्किट
यह AND, OR, NOT जैसे विभिन्न लॉजिक गेट्स का संयोजन है। कॉम्बिनेशन लॉजिक का डिज़ाइन इस तरह से बनाया गया है कि आउटपुट वर्तमान इनपुट पर निर्भर करता है और लॉजिक समय से स्वतंत्र होता है। संयुक्त तर्क सर्किट 3 प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है, वे हैं
कॉम्बिनेशन लॉजिक सर्किट
- अंकगणित और तार्किक कार्य: योजक, घटाव करनेवाला , कॉम्पैरेटर , पीएलडी का
- डेटा प्रसारण: मल्टीप्लेक्सर्स, डेमल्टीप्लेक्सर्स , एनकोडर, डिकोडर
- कोड कन्वर्टर्स: बायनरी , बीसीडी , 7-खंड।
अनुक्रमिक सर्किट
का डिजाइन अनुक्रमिक सर्किट कॉम्बिनेशन सर्किट से अलग है। एक अनुक्रमिक सर्किट में, आउटपुट तर्क वर्तमान और पिछले इनपुट मान दोनों पर निर्भर करता है। इसमें एक मेमोरी तत्व भी होता है जो प्रोसेसिंग और प्रोसेस्ड डेटा को स्टोर करता है। अनुक्रमिक सर्किटों को 2 प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है वे हैं,
- सिंक्रोनस सर्किट
- अतुल्यकालिक सर्किट
अनुक्रमिक सर्किट के कुछ उदाहरण फ्लिप फ्लॉप हैं, घड़ियों , काउंटरों , आदि।
अनुक्रमिक सर्किट आरेख
डिजिटल सर्किट डिजाइन
डिजिटल सर्किट को निम्नलिखित तरीकों से डिज़ाइन किया जा सकता है
- अनुक्रमिक प्रणाली प्रतिनिधित्व और संयोजन प्रणाली प्रतिनिधित्व का उपयोग करना
- तार्किक अतिरेक एल्गोरिदम को कम करके गणितीय तरीकों का उपयोग करना कश्मीर का नक्शा , बूलियन बीजगणित , QM एल्गोरिथ्म, द्विआधारी निर्णय आरेख, आदि।
- डेटा प्रवाह मशीनों का उपयोग करना जिसमें रजिस्टर शामिल हैं और बसों या तार। बसों और रजिस्टरों का उपयोग करके विभिन्न घटकों के बीच डेटा का संचार किया जाता है। इन मशीनों को हार्डवेयर विवरण भाषाओं का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है वीएचडीएल या वेरिलोग ।
- कंप्यूटर एक सामान्य-उद्देश्य रजिस्टर ट्रांसफर लॉजिक मशीन है जिसका उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है माइक्रोप्रोग्राम और माइक्रोडेंसेन्सर प्रोसेसर।
डिजिटल सर्किट डिजाइन मुद्दे
चूँकि डिजिटल सर्किट प्रतिरोधक, रिले, ट्रांजिस्टर, डायोड, फ्लिप फ्लॉप आदि जैसे एनालॉग घटकों के साथ निर्मित होते हैं, यह ध्यान रखना आवश्यक है कि ये घटक डिजिटल सर्किट ऑपरेशन के दौरान सिग्नल या डेटा के व्यवहार को प्रभावित नहीं करते हैं। निम्नलिखित डिज़ाइन मुद्दे हैं जो आमतौर पर देखे जाते हैं कि वे हैं,
- सिस्टम के अनुचित डिजाइन के कारण ग्लिच जैसी समस्याएं हो सकती हैं
- एक अलग घड़ी संकेत का उचित सिंक्रनाइज़ेशन सर्किट में मेटास्टेबिलिटी की ओर जाता है
- डिजिटल सर्किट उच्च शोर प्रतिरक्षा के कारण अधिक बार गणना करते हैं।
डिजिटल सर्किट उदाहरण
निम्नलिखित डिजिटल सर्किट के उदाहरण हैं
- मोबाइल फोन
- रेडियो
- कैलकुलेटर, आदि।
लाभ
निम्नलिखित फायदे हैं
- सटीकता और कार्यक्रम क्षमता अधिक है
- डिजिटल डेटा को बचाने के लिए आसान है
- शोर करने के लिए प्रतिरक्षा
- एक आईसी पर कई डिजिटल सर्किट को एकीकृत किया जा सकता है
- अत्यधिक लचीला
- उच्च विश्वसनीयता
- संचरण की एक उच्च दर
- अति सुरक्षित।
नुकसान
निम्नलिखित नुकसान हैं
- वे केवल डिजिटल सिग्नल पर काम करते हैं
- एनालॉग सर्किट की तुलना में अधिक ऊर्जा का उपभोग करता है
- ऊष्मा का अपव्यय अधिक होता है
- उच्च लागत।
अनुप्रयोग
निम्नलिखित अनुप्रयोग हैं
- एडीसी - डिजिटल कनवर्टर के अनुरूप
- डीएसी - डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर
- संकेतक उत्पादक
- सीआरओ
- सेवा मेरे स्मार्ट कार्ड , आदि।
पूछे जाने वाले प्रश्न
1)। डिजिटल सर्किट का उपयोग किस लिए किया जाता है?
डिजिटल सर्किट का उपयोग बूलियन लॉजिक ऑपरेशन करने के लिए किया जाता है।
२)। डिजिटल सर्किट कैसे काम करता है?
डिजिटल सर्किट असतत संकेतों के साथ काम करता है, जिसे 0 और 1 के बाइनरी फॉर्म में दर्शाया गया है।
३)। डिजिटल सर्किट के मूल घटक क्या हैं?
डिजिटल सर्किट के मूल घटक फ्लिप फ्लॉप, डायोड, ट्रांजिस्टर, गेट्स आदि हैं।
4)। सर्किट किससे बना है?
एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट कई निष्क्रिय और सक्रिय घटकों से बना होता है, जो तारों का उपयोग करके जुड़े होते हैं।
५)। सक्रिय और निष्क्रिय घटकों के कुछ उदाहरण बताएं?
- सक्रिय घटकों के उदाहरण डायोड, आईसी, ट्रायोड वैक्यूम ट्यूब आदि हैं।
- निष्क्रिय घटकों के उदाहरण हैं रोकनेवाला, संधारित्र, प्रारंभ करनेवाला, ट्रांसफार्मर, आदि।
6)। हम सर्किट में अवरोधक का उपयोग क्यों करते हैं?
हम वर्तमान प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए सर्किट में एक अवरोधक का उपयोग करते हैं।
एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट कई निष्क्रिय और सक्रिय घटकों से बना होता है, जो तारों का उपयोग करके जुड़े होते हैं। वे दो हैं सर्किट के प्रकार वे एनालॉग सर्किट और डिजिटल सर्किट हैं। एनालॉग सर्किट में इनपुट एक निरंतर परिवर्तनशील संकेत है, जो वर्तमान, वोल्टेज आदि जैसे सिग्नल की जानकारी प्रदान करता है। डिजिटल सर्किट इनपुट सिग्नल एक असतत समय-डोमेन प्रारूप में है, जिसे '0' और '1' में दर्शाया गया है। यह एक डिजिटल सिग्नल के संकेत शक्ति, शोर अनुपात, क्षीणन, आदि गुण प्रदान करता है। डिजिटल सर्किट का उपयोग करने का मुख्य लाभ यह है कि उन्हें लागू करना और समझना आसान है।