デジタル回路
こうすると、異なる種類の論理ゲートを集積したチップを使う必要がなくなる。
論理ゲートの信頼性は平均故障間隔 (MTBF) で表される。デジタル機器は数百万の論理ゲートを使うことも多い。また、デジタル機器もコスト低減が重要な目標であることが多い。そのため冗長性は考慮されず、1つの論理ゲートの故障で機器全体が動かなくなることが多い。
論理ゲート(またはスイッチ)のMTBFが数百時間を越えたころ、デジタル機器が実用的になってきた。当時のデジタル機械の多くは複雑で、十分試行された修理手順を持っていたが、真空管が焼き切れたりリレーに蛾が挟まったりすると何時間も停止した。現代の半導体集積回路の論理ゲートのMTBFは820億時間(8.2×10)以上だが、あまりにも多数の論理ゲートを使っているためそれだけのMTBFが必要となっている。
ファン・アウトは論理ゲートの1つの出力に接続して電流駆動能力の範囲内で制御できる入力の数である。ファン・アウトは少なくとも5以上でないと実用的でない。CMOSの論理ゲートではファン・アウトは最低でも50弱ぐらいである。
スイッチング速度はインバータ(NOTゲート)が1秒間に出力を反転させられる回数で表される。高速であればより短時間により多くの処理が可能となる。初期のデジタル回路は50Hzで動作できるようになったころに人間が機械式計算機を操作するよりも高速となり、実用的となった。最近では5GHz(5×10Hz)でスイッチングできるのが当たり前となり、実験室レベルでは1THz(1×10Hz)以上も可能となっている。
この回路は「双方向バッファ」と呼ばれ、入力GがLの時にはYからXの方向にデータが伝わり、入力GがHの時にはXからYの方向にデータが伝わる。 スリーステート・バッファや双方向バッファは、いくつもの回路ブロックが信号線を共用するデータバスやアドレスバスなどに多用される。このため、データバスなどのビット数の単位となりやすい8個のスリーステート・バッファを一つにまとめたICが製造されており、よく利用されている。
また、同じくスリーステート・バッファを複数組み合わせ、ワイアードオアの原理を利用して複数の入力信号の一つだけを出力に伝えるという回路を構成することもできる。これは「データセレクタ」と呼ばれる。データセレクタは、一般の論理素子だけを用いて構成することもできる ( Y ← ( S ∧ X 1 ) ∨ ( ( ¬ S ) ∧ X 2 ) {\displaystyle Y\leftarrow (S\land X1)\lor ((\lnot S)\land X2)} ) が、スリーステートを利用することによりはるかに簡単な内部回路で実現できる。本例は2入力のデータセレクタであるが、4入力、8入力などのデータセレクタもこの回路の応用で簡単に作れる。