Mikä on analoginen integroitu piiri?

Analoginen integroitu piiri (IC) on useimpien elektronisten laitteiden peruskomponentti, yksinkertaisin piiri, joka on osa suurempaa elektronista piiriä. Esimerkkejä analogisista integroiduista piireistä ovat operaatiovahvistimet, virranhallintapiirit ja anturit; tunnetuimmat ja pitkäikäisimmät analogiset integroidut piirit ovat 741-operaatiovahvistin ja 555-ajastin. Analoginen integroitu piiri tekee tietokoneista, matkapuhelimista ja digitaalisista laitteista toimivia, ja se löytyy lähes jokaisen ihmiskunnan saatavilla olevan kulutuselektroniikan sisältä. Sitä käytetään edelleen, kun tarvitaan suuremman tehon sovelluksia ja laajakaistasignaaleja, jotka tarvitsevat näytteenottotaajuusvaatimuksia, sekä käyttöliittymää kaikuanturin kanssa.

Analogisessa integroidussa piirissä on lähtösignaali, joka seuraa jatkuvaa tulosignaalia. Alkuvaiheessa, joka tunnetaan tulovaiheena, jännite tai signaali vastaanotetaan lähteestä. Toinen vaihe tai vahvistusvaihe on silloin, kun tapahtuu vahvistusta, joka tehostaa vastaanotettua signaalia, jotta se voidaan käsitellä tehokkaammin. Lähtevä signaali on joko rajoitettu tai laajennettu viimeisessä vaiheessa, jota kutsutaan lähtövaiheeksi.

IC: n suunnittelusta riippuen avoimen silmukan jännitevahvistuksen ei tarvitse olla ylemmällä alueella. Nämä jatkuvat signaalit suorittavat toimintoja, kuten vahvistuksen, sekoituksen, demodulaation ja aktiivisen suodatuksen. Analoginen integroitu piiri koostuu puolijohteista, induktorista, kondensaattoreista ja vastuksista. Useimmille elektroniikkayrityksille sekä niiden insinööreille ja suunnittelijoille analoginen integroitu piiri auttaa pitämällä käytettävissä olevan piirin käsillä sen sijaan, että teemme sellaisen. Sen sijaan, että he tekisivät analogisen piirin tyhjästä, he voivat valita eri vaihtoehdoista, joita piirisuunnittelijat ovat jo tehneet.

Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että kaikki analogiset integroidut piirit ovat riittävän hyviä kaikissa elektronisissa laitteissa. Jotkut ongelmat on ratkaistava ennen laitteen valmistamista. Useimmat näistä ongelmista johtuvat siitä, että signaalin arvo muuttuu aina, mikä on enemmän tai vähemmän 20% alkuperäisestä jännitteestä tai signaalin arvosta. Yksi erityinen ongelma on kuitenkin se, että jokainen käsitelty puolijohdekiekko on erilainen jokaisessa elektronisessa laitteessa.

Piirisuunnittelija voi yksinkertaisesti käyttää levytason suunnittelua laitteiden valitsemiseen ja testaamiseen alan arvojen perusteella. Toisaalta analogisen integroidun piirin suunnittelija yrittää löytää täydellisen tasapainon ennen sen liittämistä elektroniseen laitteeseen. Tällä hetkellä useimmat piirisuunnittelut mukauttavat sekoitettua signaalinkäsittelyä, jolla suunnittelija korvaa jotkut analogiset toiminnot digitaalisilla logiikkaelementteillä, jotta siru voi “puhua” mikroprosessorin kanssa.