Was ist ein linearer integrierter Schaltkreis?

Eine lineare integrierte Schaltung wird in einer Vielzahl moderner elektronischer Geräte verwendet. Die Schaltung ist in der Lage, während des Betriebs des Geräts eine Vielzahl von unterschiedlichen Energieniveaus aufzunehmen, zu verarbeiten und zu erzeugen. Geräte, die Verstärker und Oszillatoren benötigen, verwenden häufig diese Art von Schaltung, die sich durch gleiche Eingangs- und Ausgangssignalpegel auszeichnet.
Um zu verstehen, was eine lineare integrierte Schaltung ist, ist es wichtig, zuerst zu verstehen, was eine integrierte Schaltung oder ein IC ist. Ein IC ist wahrscheinlich besser als Chip oder Mikrochip bekannt. Es ist ein Halbleitertyp, in den eine Reihe von Widerständen, Kondensatoren und Transistoren eingebaut sind. Jeder IC kann Hunderte oder Millionen davon haben. Integrierte Schaltungen werden häufig als Mikroprozessoren, Computerspeicher, Verstärker, Oszillatoren oder Zeitgeber verwendet.

Diese Schaltungen können entweder analog oder digital sein. Lineare integrierte Schaltungen sind analoge ICs. Sie unterscheiden sich von digitalen ICs, da sie in der Lage sind, eine Vielzahl von Ausgangspegeln zu erzeugen. Tatsächlich sollte diese Schaltung theoretisch in der Lage sein, unendlich viele verschiedene Signalpegel bereitzustellen. Im Gegensatz dazu kann eine digitale integrierte Schaltung nur wenige unterschiedliche Ausgangspegel erzeugen.

Analoge ICs werden als lineare integrierte Schaltungen bezeichnet, da der Signalausgangspegel der Schaltung eine lineare Funktion des Signaleingangspegels ist. Die grafische Darstellung der Eingangs- und Ausgangspegel demonstriert diese Tatsache visuell. Wenn die Ausgabe gleichzeitig mit der Eingabe grafisch dargestellt wird, würde das Verbinden der Punkte eine gerade Linie erzeugen. Mit anderen Worten, wenn sich die Eingabe ändert, ändert sich die Ausgabe der Schaltung proportional.

Lineare integrierte Schaltkreise werden für Funktionen verwendet, bei denen die Signalausgabe variieren muss, wie z. B. für Audiofrequenz- und Hochfrequenzverstärker. Geräte wie Audioverstärker, DC-Verstärker, Oszillatoren und Multivibratoren verwenden diese Schaltungen. Der gebräuchlichste Typ einer linearen integrierten Schaltung ist ein Operationsverstärker oder Operationsverstärker, der aus einer herkömmlichen analogen Schaltung besteht, die aus Transistoren, Widerständen und Dioden besteht. In einem Operationsverstärker gibt es zwei verschiedene Eingänge, von denen einer invertierend und einer nicht invertierend ist.

Beim Anlegen eines Signals am invertierenden Eingang entsteht am Ausgang eine entsprechende und entgegengesetzte Phase. Das Anlegen eines Signals an den nicht invertierenden Eingang der Schaltung führt zu einer identischen Phase, die am Ausgang erzeugt wird. Ein variabler Widerstand stellt eine Verbindung zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang her, die die Verstärkung des Signals steuert.