Was ist eine analoge integrierte Schaltung?
Eine analoge integrierte Schaltung (IC) ist eine grundlegende Komponente in den meisten elektronischen Geräten, die grundlegendste Schaltung, die Teil einer größeren elektronischen Schaltung ist. Beispiele für analoge integrierte Schaltungen sind Operationsverstärker, Stromverwaltungsschaltungen und Sensoren; Die bekanntesten und langlebigsten analogen integrierten Schaltkreise sind der Operationsverstärker 741 und der Timer 555. Ein analoger integrierter Schaltkreis sorgt dafür, dass Computer, Mobiltelefone und digitale Geräte funktionieren, und er befindet sich in nahezu jeder Verbraucherelektronik, die der Menschheit heute zur Verfügung steht. Es wird immer noch verwendet, wenn Anwendungen mit höherer Leistung und Breitbandsignale, die Abtastratenanforderungen erfordern, und eine Benutzerschnittstelle mit einem Wandler benötigt werden.
Eine analoge integrierte Schaltung enthält ein Ausgangssignal, das einem kontinuierlichen Eingangssignal folgt. In der als Eingangsstufe bekannten Anfangsstufe wird die Spannung oder das Signal von einer Quelle empfangen. Die zweite Stufe oder die Verstärkungsstufe ist eine Verstärkung, die das empfangene Signal verstärkt, damit es effektiver verarbeitet werden kann. Das ausgehende Signal wird in der letzten Stufe, der Ausgangsstufe, entweder begrenzt oder erweitert.
Abhängig vom Design des IC muss die Spannungsverstärkung im offenen Regelkreis nicht im oberen Bereich liegen. Diese kontinuierlichen Signale erfüllen Funktionen wie Verstärkung, Mischung, Demodulation und aktive Filterung. Eine analoge integrierte Schaltung besteht aus Halbleitern, Induktivitäten, Kondensatoren und Widerständen. Für die meisten Elektronikunternehmen sowie ihre Ingenieure und Designer hilft eine analoge integrierte Schaltung, indem eine verfügbare Schaltung zur Verfügung steht, anstatt eine herzustellen. Anstatt eine analoge Schaltung von Grund auf neu zu erstellen, können sie aus den verschiedenen Optionen auswählen, die Schaltungsentwickler bereits gewählt haben.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass alle analogen integrierten Schaltkreise in jedem elektronischen Gerät gut genug sind. Einige Probleme müssen zuerst behoben werden, bevor das Gerät hergestellt werden kann. Die meisten dieser Probleme treten auf, weil sich der Signalwert immer ändert, was ungefähr 20% der ursprünglichen Spannung oder des ursprünglichen Signalwerts entspricht. Ein besonderes Problem ist jedoch, dass jeder bearbeitete Halbleiterwafer auf jedem elektronischen Gerät anders ist.
Ein Schaltungsdesigner kann einfach ein Board-Level-Design verwenden, um Geräte basierend auf Branchenwerten auszuwählen und zu testen. Auf der anderen Seite wird der Entwickler bei einer analogen integrierten Schaltung versuchen, diese perfekte Balance zu finden, bevor er sie in das elektronische Gerät einbaut. Derzeit passen mehr Schaltungsentwürfe die Mischsignalverarbeitung an, bei der der Entwickler einige analoge Funktionen durch digitale Logikelemente ersetzt, damit der Chip mit dem Mikroprozessor „sprechen“ kann.