Introdução aos circuitos integrados analógicos

Analógico circuitos são circuitos que lidam com sinais livres para variar de zero a tensão total da fonte de alimentação. Isso contrasta com o digital circuitos, que empregam quase exclusivamente sinais de “tudo ou nada”:tensões restritas a valores de zero e tensão de alimentação total, sem nenhum estado válido entre esses limites extremos. Os circuitos analógicos são frequentemente referidos como lineares circuitos para enfatizar a continuidade válida da faixa de sinal proibida em circuitos digitais, mas esta etiqueta é, infelizmente, enganosa.

Só porque um sinal de tensão ou corrente pode variar suavemente entre os extremos de zero e os limites da fonte de alimentação total não significa necessariamente que todas as relações matemáticas entre esses sinais são lineares na “ linha reta ”Ou“ proporcional ”Sentido da palavra. Como você verá neste capítulo, muitos dos chamados “ lineares ”Circuitos são bastante não linear em seu comportamento, seja pela necessidade da física ou pelo design.

Os circuitos neste capítulo fazem uso de IC , ou circuito integrado , componentes. Esses componentes são, na verdade, redes de componentes interconectados fabricados em uma única placa de material semicondutor. Circuitos integrados que fornecem uma infinidade de funções pré-projetadas estão disponíveis a um custo muito baixo, beneficiando estudantes, amadores e designers de circuitos profissionais.

A maioria dos circuitos integrados fornece a mesma funcionalidade que “ discreto ”Circuitos de semicondutores em níveis mais elevados de confiabilidade e por uma fração do custo. Normalmente, a construção do circuito de componente discreto é favorecida apenas quando os níveis de dissipação de energia são muito altos para os circuitos integrados lidar.

Amplificador operacional

Talvez o circuito integrado analógico mais versátil e importante para o aluno dominar seja o amplificador operacional ou op-amp . Essencialmente nada mais do que um amplificador diferencial com ganho de voltagem muito alto, os amplificadores operacionais são o carro-chefe do mundo do design analógico. Aplicando habilmente o feedback da saída de um amplificador operacional a uma ou mais de suas entradas, uma ampla variedade de comportamentos pode ser obtida a partir deste único dispositivo. Muitos modelos diferentes de amplificador operacional estão disponíveis a baixo custo, mas os circuitos descritos neste capítulo irão incorporar apenas os modelos de amplificador operacional comumente disponíveis.