วงจรรวมเชิงเส้นคืออะไร?

วงจรรวมเชิงเส้นใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยหลากหลายชนิด วงจรนี้สามารถรับประมวลผลและผลิตพลังงานได้หลายระดับในขณะที่อุปกรณ์ทำงาน อุปกรณ์ที่ต้องการแอมป์และออสซิลเลเตอร์มักใช้ประโยชน์จากวงจรประเภทนี้ซึ่งมีลักษณะระดับสัญญาณอินพุทและเอาท์พุทที่เท่ากัน

เพื่อทำความเข้าใจว่าวงจรรวมเชิงเส้นคืออะไรสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจก่อนว่าวงจรรวมหรือ IC คืออะไร IC น่าจะรู้จักกันดีในชื่อชิปหรือไมโครชิป เป็นเซมิคอนดักเตอร์ชนิดหนึ่งที่มีชุดตัวต้านทานตัวเก็บประจุและทรานซิสเตอร์ที่ติดตั้งอยู่ภายใน IC แต่ละตัวสามารถมีหลายร้อยหรือหลายล้านสิ่งเหล่านี้ วงจรรวมมักใช้เป็นไมโครโปรเซสเซอร์หน่วยความจำคอมพิวเตอร์แอมป์ออสซิลเลเตอร์หรือตัวจับเวลา

วงจรเหล่านี้สามารถเป็นได้ทั้งแบบแอนะล็อกหรือดิจิทัล วงจรรวมเชิงเส้นเป็นแบบแอนะล็อก มีความแตกต่างจากดิจิตอลไอซีเพราะสามารถสร้างเอาต์พุตได้หลากหลายระดับ ในความเป็นจริงตามทฤษฎีแล้ววงจรรวมเชิงเส้นควรมีความสามารถในการให้ระดับสัญญาณที่แตกต่างกันอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ในทางกลับกันวงจรดิจิตอลนั้นสามารถผลิตเอาต์พุตได้เพียงไม่กี่ระดับเท่านั้น

วงจรรวมแบบแอนะล็อกเรียกว่าวงจรรวมเชิงเส้นเนื่องจากระดับสัญญาณขาออกของวงจรเป็นฟังก์ชันเชิงเส้นของระดับสัญญาณอินพุต การทำกราฟระดับอินพุตและเอาต์พุตแสดงให้เห็นถึงข้อเท็จจริงนี้ด้วยสายตา หากกราฟถูกส่งออกในขณะเดียวกันกับอินพุตการเชื่อมต่อจุดนั้นจะสร้างเส้นตรง กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอินพุตเอาต์พุตของวงจรรวมเชิงเส้นเชิงเส้นจะเปลี่ยนตามสัดส่วน

วงจรรวมเชิงเส้นใช้สำหรับฟังก์ชั่นที่สัญญาณเอาท์พุทต้องแตกต่างกันไปเช่นสำหรับเครื่องขยายสัญญาณเสียงและความถี่คลื่นวิทยุ อุปกรณ์เช่นแอมป์เสียง, แอมป์ DC, ออสซิลเลเตอร์และมัลติไวเบรเตอร์ใช้วงจรเหล่านี้ วงจรรวมเชิงเส้นที่พบมากที่สุดคือแอมพลิฟายเออร์แบบแอมป์หรือ op amp ซึ่งประกอบด้วยวงจรแอนะล็อกทั่วไปที่เกิดขึ้นด้วยทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานและไดโอด ในแอมป์สหกรณ์มีอินพุตที่แตกต่างกันสองตัวโดยหนึ่งในนั้นเป็นการกลับด้านและหนึ่งในนั้นไม่ได้แปลงกลับ

เมื่อสัญญาณถูกนำไปใช้ที่อินเวอร์เตอร์อินพุทเฟสที่สอดคล้องกันและตรงกันข้ามจะถูกสร้างขึ้นที่เอาต์พุต การใช้สัญญาณเข้ากับอินพุตที่ไม่กลับด้านของวงจรจะส่งผลให้เกิดเฟสที่เหมือนกันที่เอาต์พุต ความต้านทานผันแปรสร้างการเชื่อมต่อระหว่างอินเวอร์เตอร์อินพุทและเอาท์พุทซึ่งควบคุมการขยายสัญญาณ