Co to jest analogowy układ scalony?

Analogowy układ scalony (IC) jest podstawowym składnikiem większości urządzeń elektronicznych, najbardziej podstawowym obwodem, który jest częścią większego obwodu elektronicznego. Przykładami analogowych układów scalonych są wzmacniacze operacyjne, obwody zarządzania energią i czujniki; najbardziej znanymi i długowiecznymi analogowymi układami scalonymi są wzmacniacz operacyjny 741 i zegar 555. Analogowy układ scalony sprawia, że ​​komputery, telefony komórkowe i urządzenia cyfrowe działają, i można go znaleźć w prawie każdej elektronice użytkowej dostępnej dzisiaj ludzkości. Nadal jest używany, gdy potrzebne są aplikacje o wyższej mocy i sygnały szerokopasmowe, które wymagają wymagań w zakresie częstotliwości próbkowania, oraz interfejs użytkownika z przetwornikiem.

Analogowy układ scalony wykorzystuje sygnał wyjściowy następujący po ciągłym sygnale wejściowym. W początkowym etapie, znanym jako stopień wejściowy, napięcie lub sygnał jest odbierany ze źródła. Drugi etap, czyli etap wzmocnienia, ma miejsce, gdy następuje wzmocnienie, które zwiększa odbierany sygnał, dzięki czemu może być przetwarzany bardziej efektywnie. Sygnał wychodzący jest albo ograniczony, albo rozszerzony w ostatnim stopniu, zwanym stopniem wyjściowym.

W zależności od konstrukcji układu scalonego wzmocnienie napięcia w otwartej pętli nie musi znajdować się w górnym zakresie. Te ciągłe sygnały wykonują funkcje takie jak wzmocnienie, miksowanie, demodulacja i aktywne filtrowanie. Analogowy układ scalony będzie składał się z półprzewodników, cewek, kondensatorów i rezystorów. W przypadku większości firm elektronicznych, a także ich inżynierów i projektantów, analogowy układ scalony pomaga, mając pod ręką dostępny obwód, zamiast go tworzyć. Zamiast tworzyć obwód analogowy od zera, mogą wybierać spośród różnych opcji, które projektanci obwodów już stworzyli.

Nie oznacza to jednak, że wszystkie analogowe układy scalone są wystarczająco dobre na każdym urządzeniu elektronicznym. Niektóre problemy muszą zostać rozwiązane przed wykonaniem urządzenia. Większość z tych problemów występuje, ponieważ wartość sygnału zawsze się zmienia, co stanowi mniej więcej 20% pierwotnej wartości napięcia lub sygnału. Jednym szczególnym problemem jest jednak to, że każdy przetworzony wafel półprzewodnikowy jest inny na każdym urządzeniu elektronicznym.

Projektant obwodów może po prostu użyć projektu na poziomie płytki, aby wybrać i przetestować urządzenia w oparciu o wartości branżowe. Z drugiej strony analogowy układ scalony sprawi, że projektant spróbuje znaleźć idealną równowagę przed podłączeniem go do urządzenia elektronicznego. Obecnie więcej projektów obwodów dostosowuje przetwarzanie sygnałów mieszanych, dzięki czemu projektant zastępuje niektóre funkcje analogowe cyfrowymi elementami logicznymi, aby umożliwić układowi „rozmowę” z mikroprocesorem.