Was ist eine lineare integrierte Schaltung?
Eine lineare integrierte Schaltung wird in einer Vielzahl moderner elektronischer Geräte verwendet. Die Schaltung ist in der Lage, während des Betriebs des Geräts eine Vielzahl unterschiedlicher Energieniveaus zu empfangen, zu verarbeiten und zu erzeugen. Geräte, die Verstärker und Oszillatoren benötigen, verwenden häufig diese Art von Schaltung, die sich durch gleiche Eingangs- und Ausgangssignalpegel auszeichnet.
Um zu verstehen, was eine lineare integrierte Schaltung ist, ist es wichtig, zunächst zu verstehen, was eine integrierte Schaltung oder ein IC ist. Ein IC ist wahrscheinlich besser als Chip oder Mikrochip bekannt. Es ist ein Halbleitertyp, in den eine Reihe von Widerständen, Kondensatoren und Transistoren eingebaut ist. Jeder IC kann Hunderte oder Millionen davon haben. Integrierte Schaltkreise werden häufig als Mikroprozessoren, Computerspeicher, Verstärker, Oszillatoren oder Zeitgeber verwendet.
Diese Schaltungen können entweder analog oder digital sein. Lineare integrierte Schaltkreise sind analoge ICs. Sie unterscheiden sich von digitalen ICs, da sie eine Vielzahl von Ausgangspegeln erzeugen können. Tatsächlich sollte eine lineare integrierte Schaltung theoretisch in der Lage sein, eine unendliche Anzahl unterschiedlicher Signalpegel bereitzustellen. Im Gegensatz dazu kann eine digitale integrierte Schaltung nur wenige unterschiedliche Ausgangspegel erzeugen.
Analoge ICs werden als lineare integrierte Schaltungen bezeichnet, da der Signalausgangspegel der Schaltung eine lineare Funktion des Signaleingangspegels ist. Die grafische Darstellung der Eingangs- und Ausgangspegel zeigt diesen Umstand visuell. Wenn die Ausgabe im selben Moment wie die Eingabe grafisch dargestellt wird, führt das Verbinden der Punkte zu einer geraden Linie. Mit anderen Worten, wenn sich der Eingang ändert, ändert sich der Ausgang der linearen integrierten Schaltung proportional.
Lineare integrierte Schaltkreise werden für Funktionen verwendet, bei denen die Signalausgabe variieren muss, beispielsweise für Audiofrequenz- und Hochfrequenzverstärker. Geräte wie Audioverstärker, Gleichstromverstärker, Oszillatoren und Multivibratoren verwenden diese Schaltungen. Der gebräuchlichste Typ einer linearen integrierten Schaltung ist ein Operationsverstärker oder Operationsverstärker, der aus einer herkömmlichen analogen Schaltung besteht, die aus Transistoren, Widerständen und Dioden besteht. In einem Operationsverstärker gibt es zwei verschiedene Eingänge, von denen einer invertiert und einer nicht invertiert.
Wenn am invertierenden Eingang ein Signal anliegt, wird am Ausgang eine entsprechende und entgegengesetzte Phase erzeugt. Das Anlegen eines Signals an den nicht invertierenden Eingang der Schaltung führt zu einer identischen Phase, die am Ausgang erzeugt wird. Durch den variablen Widerstand wird eine Verbindung zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang hergestellt, die die Verstärkung des Signals steuert.