El mundo real es analógico, los valores de los voltajes, corrientes y otras cantidades físicas en los circuitos analógicos son muy inestables y se ven afectados por la temperatura del ambiente, la tolerancia del propio dispositivo, los rayos cósmicos, el ruido entre los circuitos adyacentes, etc). El mundo digital utiliza la lógica booleana o de conmutación para describir esos valores tan inestables y variantes, por lo que le saca una gran ventaja y es, por lo tanto, altamente inmune a la variación en el valor de los componenes de las circuiterías.

Nivel de tensión CMOS
Bajo (0) 0V – 1.5V
Alto (1) 3.5V – 5V

La gráfica anterior nos quiere decir de que si el valor de voltaje real medido está entre los valores 0 a 1.5 V se asignará el valor discreto de 0 lógico según la lógica booleana. Luego para los valores de 3.5 a 5 V, se asignará el valor discreto de 1 lógico. Finalmente todos los valores que caigan entre el intervalo de 1.5 a 3.5 estarán dentro de una región inmune y no se le designará ni un 1 ni un 0 lógico (esta parte es necesaria para que los estados 0 y 1 puedan definirse sin ambiguedad y se detecten en forma confiable 😉 ). Es importante recalcar que no todos los sistemas funcionan así, ya que el esquema anterior sólo es para un tipo de codificación digital, aunque sí el más usado hoy en día en los circuitos integrados, llamada lógica CMOS.

Fuente: Wakerly, John. Diseño digital: principios y prácticas.