Che cos’è un amplificatore a circuito integrato?

Un amplificatore a circuito integrato è una raccolta compatta di dispositivi attivi e passivi che possono aumentare il livello di tensione o corrente di un segnale. I componenti attivi sono transistor, dispositivi a semiconduttore a tre terminali che sono in grado di ottenere un guadagno di corrente, in cui una piccola variazione di corrente produce una variazione proporzionale nell’uscita dell’amplificatore del circuito integrato. I circuiti elettronici discreti, che utilizzano transistor, resistori e condensatori separati, furono il primo prototipo del circuito integrato. L’amplificatore a circuito integrato o amplificatore a chip o amplificatore a microchip è stato il risultato del tentativo di ridurre i requisiti di peso e spazio di gadget e apparecchiature elettroniche fisse e portatili. Ci sono applicazioni in cui era richiesto l’adattamento dei transistor per produrre la massima riproduzione ad alta fedeltà dei segnali di ingresso.

I computer di casa dotati di schede audio con amplificatori a circuito integrato che amplificano il suono sono molto popolari nelle applicazioni multimediali. L’amplificatore a circuito integrato accetta l’uscita dal convertitore digitale-analogico. Questa uscita viene alimentata in un altro amplificatore a circuito integrato finché il livello di potenza non è sufficiente per pilotare un altoparlante. Nella direzione opposta, quando viene utilizzato un microfono, il piccolo segnale proveniente da un microfono viene amplificato, o potenziato, a un livello sufficiente per essere rilevato da un convertitore analogico-digitale. Questa rappresentazione digitale del suono o della voce può quindi essere trasmessa su percorsi digitali utilizzando, tra gli altri, il protocollo Voice over Internet (VOIP).

L’amplificatore a circuito integrato è dotato di diversi pin o terminali del pacchetto. I circuiti integrati del mondo reale possono anche avere caratteristiche che migliorano le prestazioni come l’ingresso a doppia alimentazione. L’ingresso può anche essere di tipo differenziale con un ingresso “–” o invertente e un ingresso “+” o non invertente, che è un amplificatore operazionale (OpAmp) ampiamente utilizzato nei dispositivi di elaborazione analogici e nei sistemi di controllo del feedback che utilizzano modelli del segnale di correzione. Utilizzando resistori e/o condensatori, un OpAmp può essere cablato per produrre un segnale proporzionale, integrale o derivato del segnale di correzione.

Vari dispositivi elettronici, come telefoni cellulari e dispositivi digitali, come computer, utilizzano molti tipi di amplificatori a circuito integrato. Esistono persino amplificatori a circuito integrato che operano nella banda delle radiofrequenze (RF) oltre alla banda delle frequenze audio. I circuiti integrati dell’amplificatore RF sono utilizzati in applicazioni di ricevitori compatti come per apparecchiature di comunicazione personale come telefoni cellulari e assistenti dati personali. I circuiti integrati OpAmp di solito hanno otto pin o più. L’OpAmp è disponibile in vari tipi a seconda delle prestazioni necessarie.

Sono state aggiunte funzionalità speciali per l’amplificatore a circuito integrato. Per il funzionamento a batteria può essere utile mettere un amplificatore in standby, riducendo così il consumo di energia in dispositivi come le ricetrasmittenti utilizzate nelle operazioni di soccorso. Altre caratteristiche includono la cancellazione del rumore audio che assicura che i messaggi vocali siano facilmente comprensibili in condizioni avverse.