Co je to vysokofrekvenční integrovaný obvod?

Rádiofrekvenční integrovaný obvod je kompaktní elektronický obvod, který používá aktivní zařízení pro signálové frekvence v takzvaném vysokofrekvenčním (RF) rozsahu. Vysokofrekvenční obvody zahrnují nízko a vysoce výkonné zesilovače, modulátory a demodulátory. Zesilovače zvyšují napětí nebo úroveň výkonu RF signálů. Vstupní úrovně do zesilovačů mohou být pro přijímače velmi nízké a tyto nízké úrovně mohou být tak nízké, jako zlomek miliontiny voltu (V). Modulátory se používají ve vysílačích ke změně vysokofrekvenční nosné tak, že zpráva nebo informace jsou kombinovány do znaku nosné, zatímco demodulátory extrahují informace z existujících modulovaných nosných.

Integrovaný obvod (IC) je také označován jako čip nebo mikročip s polovodičem. Mechanismus řízeného ventilu používaný v elektronice, počítačích a digitálních zařízeních je umožněn třemi koncovými polovodiči, které umožňují řídícímu terminálu určit proud mezi dvěma hlavními terminály. Rádiofrekvenční integrovaný obvod využívá desítky polovodičů ve velmi malém balení k provádění funkcí v oblíbených zařízeních, jako jsou mobilní telefony.

Vysokofrekvenční integrované obvody řeší mnoho problémů při navrhování a výrobě přijímačů, vysílačů a RF zkušebních zařízení. Při velmi vysokých RF frekvencích může být použití samostatných aktivních zařízení omezeno délkami vodičů nebo vodivých stop potřebných pro dokončení zapojení obvodu. Rádiofrekvenční integrovaný obvod používá velmi malé komponenty ve společném balíčku, takže existuje velmi malé propojení mezi fázemi, které obvykle vyplývá z dlouhých vodičů nebo elektrostatické blízkosti mezi aktivními uzly obvodu.

Relativně dlouhý drát způsobuje charakteristiku známou jako indukčnost. Indukčnost je reakce způsobená výsledným magnetickým polem v vodiči nesoucím proud. RF, které se pokouší projít induktorem, se obvykle zeslabí, což znamená, že úroveň signálu klesá s tím, jak se pokles signálu v induktoru zvyšuje s vyšší frekvencí RF. Blízkost mezi aktivními uzly obvodu vede k kapacitě, což je reakce způsobená nabíjením a vybíjením nosičů náboje. U kondenzátoru je reakce způsobena tendencí přitahovat opačné náboje.

Moderní vysokofrekvenční integrovaný obvod nabízí nejlepší funkce, které zahrnují nízkou spotřebu energie a dobrý výkon signálu. Časná RF zařízení čelila problémům s vysokou spotřebou energie, což vedlo ke snížení pohotovostního režimu a doby hovoru u přenosných komunikačních zařízení. Zatímco se technologie přenosných baterií zlepšila, nízká spotřeba energie u vysokofrekvenčních integrovaných obvodů vedla k nesmírně zvýšenému výkonu baterií ovládaných hovorových časů. Rádiofrekvenční integrovaný obvod také vedl k lepší kvalitě signálu, pokud jde o menší zkreslení a nižší úrovně šumu.