Che cos'è un circuito integrato lineare?

Un circuito integrato lineare viene utilizzato in una varietà di moderne apparecchiature elettroniche. Il circuito è in grado di ricevere, elaborare e produrre una varietà di diversi livelli di energia mentre il dispositivo funziona. I dispositivi che richiedono amplificatori e oscillatori fanno spesso uso di questo tipo di circuito, caratterizzato da livelli di segnale di ingresso e uscita uguali.

Per capire cos'è un circuito integrato lineare, è importante capire innanzitutto cos'è un circuito integrato o IC. Un IC è probabilmente meglio noto come chip o microchip. È un tipo di semiconduttore che contiene una serie di resistori, condensatori e transistor. Ogni IC può avere centinaia o milioni di questi. I circuiti integrati sono spesso utilizzati come microprocessori, memoria del computer, amplificatori, oscillatori o timer.

Questi circuiti possono essere analogici o digitali. I circuiti integrati lineari sono circuiti integrati analogici. Sono diversi dai circuiti integrati digitali perché sono in grado di creare una grande varietà di livelli di output. In effetti, in teoria, un circuito integrato lineare dovrebbe essere in grado di fornire un numero infinito di livelli di segnale diversi. Un circuito integrato digitale, al contrario, è in grado di produrre solo pochi livelli diversi di uscita.

I circuiti integrati analogici sono chiamati circuiti integrati lineari perché il livello di uscita del segnale del circuito è una funzione lineare del livello di ingresso del segnale. La rappresentazione grafica dei livelli di input e output dimostra visivamente questo fatto. Se l'uscita viene rappresentata graficamente nello stesso momento dell'input, il collegamento dei punti produrrebbe una linea retta. In altre parole, quando cambia l'ingresso, l'uscita del circuito integrato lineare cambia proporzionalmente.

I circuiti integrati lineari vengono utilizzati per funzioni in cui l'uscita del segnale deve variare, ad esempio per gli amplificatori di frequenza audio e radiofrequenza. Dispositivi come amplificatori audio, amplificatori CC, oscillatori e multivibratori utilizzano questi circuiti. Il tipo più comune di circuito integrato lineare è un amplificatore operazionale o un amplificatore operazionale, che consiste in un circuito analogico convenzionale formato da transistor, resistori e diodi. In un amplificatore operazionale, ci sono due diversi ingressi, uno dei quali si sta invertendo e uno dei quali non è invertito.

Quando viene applicato un segnale all'ingresso invertente, all'uscita viene prodotta una fase corrispondente e opposta. Applicando un segnale all'ingresso non invertente del circuito si ottiene una fase identica prodotta all'uscita. La resistenza variabile crea una connessione tra l'ingresso invertente e l'uscita, che controlla l'amplificazione del segnale.