Kas ir lineāra integrālā shēma?

Lai saprastu, kas ir lineāra integrālā shēma, vispirms ir svarīgi saprast, kas ir integrālā shēma jeb IC. IC, iespējams, ir labāk pazīstams kā mikroshēma vai mikroshēma. Tas ir pusvadītāju veids, kurā ir iebūvēta virkne rezistoru, kondensatoru un tranzistoru. Katrā IC var būt simtiem vai miljoniem to. Integrētās shēmas bieži izmanto kā mikroprocesorus, datora atmiņu, pastiprinātājus, oscilatorus vai taimerus.

Šīs shēmas var būt analogas vai digitālas. Lineārās integrālās shēmas ir analogās IC. Tie atšķiras no digitālajiem IC, jo tie spēj radīt daudz dažādu izvades līmeņu. Faktiski teorētiski šai shēmai jāspēj nodrošināt bezgalīgi daudz dažādu signāla līmeņu. Turpretim digitālā integrālā shēma spēj radīt tikai dažus dažādus izvades līmeņus.

Analogās IC sauc par lineārām integrālajām shēmām, jo ​​ķēdes signāla izvades līmenis ir signāla ievades līmeņa lineāra funkcija. Ievades un izvades līmeņu diagramma parāda šo faktu vizuāli. Ja izvade tiek attēlota grafikā tajā pašā brīdī kā ievade, punktu savienošana radītu taisnu līniju. Citiem vārdiem sakot, mainoties ieejai, ķēdes izeja proporcionāli mainās.

Lineārās integrālās shēmas tiek izmantotas funkcijām, kuru signāla izvadei ir jāmainās, piemēram, audio frekvences un radiofrekvences pastiprinātājiem. Ierīces, piemēram, audio pastiprinātāji, līdzstrāvas pastiprinātāji, oscilatori un multivibratori, izmanto šīs shēmas. Visizplatītākais lineāro integrālo shēmu veids ir operacionālais pastiprinātājs jeb operācijas pastiprinātājs, kas sastāv no parastās analogās shēmas, kas veidota ar tranzistoriem, rezistoriem un diodēm. Operatīvajā pastiprinātājā ir divas dažādas ieejas, no kurām viena ir invertējoša un viena nav invertējoša.

Kad signāls tiek ievadīts invertējošā ieejā, izejā tiek radīta atbilstoša un pretēja fāze. Signāla pielietošana ķēdes neinvertējošajai ieejai rada identisku fāzi, kas tiek ražota izejā. Mainīga pretestība rada savienojumu starp invertējošo ieeju un izeju, kas kontrolē signāla pastiprināšanu.