Hvad er en lineær integreret kredsløb?

Et lineært integreret kredsløb bruges i en række moderne elektronisk udstyr. Kredsløbet er i stand til at modtage, behandle og producere en række forskellige niveauer af energi, når enheden fungerer. Enheder, der kræver forstærkere og oscillatorer, bruger ofte denne type kredsløb, som er kendetegnet ved lige indgangs- og udgangssignalniveauer.

For at forstå, hvad et lineært integreret kredsløb er, er det vigtigt først at forstå, hvad et integreret kredsløb, eller IC, er. En IC er sandsynligvis bedre kendt som en chip eller mikrochip. Det er en type halvleder, der har en række modstande, kondensatorer og transistorer indbygget i den. Hver IC kan have hundreder eller millioner af disse. Integrerede kredsløb bruges ofte som mikroprocessorer, computerhukommelse, forstærkere, oscillatorer eller timere.

Disse kredsløb kan være enten analoge eller digitale. Lineære integrerede kredsløb er analoge IC'er. De er forskellige end digitale IC'er, fordi de er i stand til at skabe en lang række outputniveauer. I teorien skal faktisk et lineært integreret kredsløb være i stand til at tilvejebringe et uendeligt antal forskellige signalniveauer. Et digitalt integreret kredsløb er derimod kun i stand til at producere et par forskellige niveauer af output.

Analoge IC'er kaldes lineære integrerede kredsløb, fordi kredsløbets signaludgangsniveau er en lineær funktion af signalindgangsniveauet. Tegning af input og output niveauer viser dette faktum visuelt. Hvis outputtet tegnes i samme øjeblik som input, ville forbindelse af punkterne give en lige linje. Med andre ord, når input ændres, ændres output fra det lineære integrerede kredsløb forholdsmæssigt.

Lineære integrerede kredsløb bruges til funktioner, hvor signaludgangen skal variere, f.eks. Til lydfrekvens og radiofrekvensforstærkere. Enheder som lydforstærkere, DC-forstærkere, oscillatorer og multivibratorer bruger disse kredsløb. Den mest almindelige type lineært integreret kredsløb er en driftsforstærker eller op-forstærker, der består af et konventionelt analogt kredsløb dannet med transistorer, modstande og dioder. I en op-forstærker er der to forskellige indgange, hvoraf den ene er invertering, og den ene er ikke-invertering.

Når der tilføres et signal ved inverteringsindgangen, frembringes en tilsvarende og modsat fase ved udgangen. Påføring af et signal til kredsløbets ikke-inverterende indgang resulterer i en identisk fase, der frembringes ved udgangen. Variabel modstand skaber en forbindelse mellem inverteringsindgangen og udgangen, der styrer signalets forstærkning.