用數字信號完成對數字量進行算術運算和邏輯運算的電路稱為數字電路或數字系 統。由于它具有邏輯運算和邏輯處理的功能，所以又稱數字邏輯電路。現代的數字電路是由半導體工藝制成的若干數字集成器件構造而成的。邏輯門電路是數字邏輯電路的基本單元。存儲器是用來存儲二進制數據的數字電路。從整體上看，數字電路可以分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類。

數字電路與模擬電路不同，它不是利用信號大小強弱來表示信息的，而是利用電壓的高低或電流的有無或電路的通斷來表示信息的1或0,用一連串的1或0編碼表示某種信息 (由于只有1與。兩個數碼，所以叫二進制編碼，下圖所示為數字信號與模擬信號波形對照)。用以處理二進制信號的電路就是數字電路，它利用電路的通斷來表示信息的1或0。其工作信號是離散的數字信號。利用電路中的晶體管的工作狀態即可代表數字信號，即時而導通時而截止就可表示數字信號。

最初的數字集成器件以雙極型工藝制成了小規模邏輯器件，隨后發展到中規模邏輯器件；20世紀70年代末，微處理器的出現，使數字集成 電路的性能產生了質的飛躍，出現了大規模的數字集成電路。數字電路最重要的單元電路就是邏輯門。

數字集成電路是由許多的邏輯門組成的復雜電路。與模擬電路相比，它主要進行數字信號的處理（即信號以0與1兩個狀態表示），因此抗干擾能力較強。數字集成電路有各種門電路、觸發器以及由它們構成的各種組合邏輯電路和時序邏輯電路。一個數字系統一般由控制部件和運算部件組成，在時序脈沖的驅動下，控制部件控制運算部件完成所要執行的動作。通過模擬數字轉換器、數字模擬轉換器，數字電路可以和模擬電路 實現互聯互通。

學習數字電路主要應掌握以下概念：

（1） 組合邏輯電路

組合邏輯電路簡稱組合電路，它由最基本的邏輯門電路組合而成。

特點：輸出值只與當時的輸入值有關，即輸出惟一地由當時的輸入值決定。電路沒有記憶功能，輸出狀態隨著輸入狀態的變化而變化，類似電阻性電路，如加法器、譯碼器、編碼器、數據選擇器等都屬于此類。

（2） 時序邏輯電路

時序邏輯電路簡稱時序電路，它是由最基本的邏輯門電路加上反饋邏輯回路（輸出到輸入）或器件組合而成的電路，與組合電路最本質的區別在于時序電路具有記憶功能。

特點：輸出不僅取決于當時的輸入值，而且還與電路過去的狀態有關。它類似含儲能元器件的電感或電容的電路，如觸發器、鎖存器、計數器、移位寄存器、儲存器等電路都是時序電路的典型器件。

（3） 分類

按電路有無集成元器件來分，可分為分立元器件數字電路和集成數字電路。

按集成電路的集成度進行分類，可分為小規模集成數字電路（SSI）、中規模集成數字電路（MSI）、大規模集成數字電路（LSI）和超大規模集成數字電路（VLSI）。按構成電路的半導體器件來分類，可分為雙極型數字電路和單極型數字電路。

（4） 數字電路的特點

1） 同時具有算術運算和邏輯運算功能。

數字電路是以二進制邏輯數學為基礎，使用二進制數字信號，既能進行算術運算又能方便地進行邏輯運算（與、或、非、判斷、 比較、處理等），因此極其適合運算、比較、存儲、傳輸、控制、決策等應用。

2） 實現簡單，系統可靠。

以二進制作為基礎的數字邏輯電路，可靠性較強，電源 電壓的小的波動對其沒有影響，溫度和工藝偏差對其工作的可靠性影響也比模擬電路小 得多。

3） 集成度高，功能實現容易，體積小，功耗低是數字電路突出的優點。

電路的設計、維修、維護靈活方便，隨著集成電路技術的高速發展，數字邏輯電路的集成度越來越高，集成電路塊的功能隨著小規模集成電路（SSI）、中規模集成電路 （MSI）、大規模集成電路（LSI）、超大規模集成電路（VLSI）的發展也從元器件級、器件級、部件級、板卡級上升到系統級。只需釆用一些標準的集成電路塊單元連接就能組成電路。對于非標準的特殊電路還可以使用可編程序邏輯陣列電路，通過編程的方法實現各種邏輯功能。

數字電路與數字電子技術廣泛地應用于電視、雷達、通信、電子計算機、自動控 制、航天等科學技術領域。

數字電路又可分為數字脈沖電路和數字邏輯電路。前者研究脈沖的產生、變換和測量；后者對數字信號進行算術運算和邏輯運算。

數字電路的劃分：

(1) 按功能分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類

前者在任何時刻的輸出，僅取決于電路此刻的輸入狀態，而與電路過去的狀態無關，它們不具有記憶功能，常用的組合邏輯器件有加法器、譯碼器、數據選擇器等。后者在任何時候的輸出，不僅取決于電路此刻的輸入狀態，而且與電路過去的狀態有關， 它們具有記憶功能。

(2) 按結構分為分立元器件電路和集成電路

前者是將獨立的晶體管、電阻等元器件用導線連接起來的電路。后者將元器件及導線制作在半導體硅片上，封裝在一個殼體內，并焊出引線的電路。集成電路的集成度是不同的。

數字電路主要研究對象是電路的輸出與輸入之間的邏輯關系，因而在數字電路中不能釆用模擬電路的分析方法，如小信號模型分析法。由于數字電路中的器件主要工作在開關狀態，因而釆用的分析工具主要是邏輯代數，用功能表、真值表、邏輯表達式、波形圖等來表達電路的主要功能。