Introducción a los circuitos integrados analógicos

Analógico Los circuitos son circuitos que tratan con señales que pueden variar desde cero hasta el voltaje total de la fuente de alimentación. Esto contrasta con digital circuitos, que emplean casi exclusivamente señales de “todo o nada”:voltajes restringidos a valores de cero y voltaje de suministro completo, sin un estado válido entre esos límites extremos. Los circuitos analógicos a menudo se denominan lineales circuitos para enfatizar la continuidad válida del rango de señal prohibido en circuitos digitales, pero esta etiqueta es, lamentablemente, engañosa.

El hecho de que se permita que una señal de voltaje o corriente varíe suavemente entre los extremos de cero y los límites de suministro de energía total no significa necesariamente que todas las relaciones matemáticas entre estas señales sean lineales en la " línea recta ”O“ proporcional ”Sentido de la palabra. Como verá en este capítulo, muchos de los llamados " lineales "Los circuitos son bastante no lineal en su comportamiento, ya sea por necesidad de la física o por diseño.

Los circuitos de este capítulo utilizan IC o circuito integrado , componentes. Dichos componentes son en realidad redes de componentes interconectados fabricados en una sola oblea de material semiconductor. Los circuitos integrados que proporcionan una multitud de funciones prediseñadas están disponibles a muy bajo costo, lo que beneficia a estudiantes, aficionados y diseñadores de circuitos profesionales por igual.

La mayoría de los circuitos integrados proporcionan la misma funcionalidad que " discretos ”Circuitos semiconductores con niveles más altos de confiabilidad y a una fracción del costo. Por lo general, la construcción de circuitos de componentes discretos se favorece solo cuando los niveles de disipación de energía son demasiado altos para que los manejen los circuitos integrados.

Amplificador operacional

Quizás el circuito integrado analógico más versátil e importante que el estudiante debe dominar es el amplificador operacional o op-amp . Básicamente, nada más que un amplificador diferencial con una ganancia de voltaje muy alta, los amplificadores operacionales son el caballo de batalla del mundo del diseño analógico. Al aplicar inteligentemente la retroalimentación de la salida de un amplificador operacional a una o más de sus entradas, se puede obtener una amplia variedad de comportamientos de este único dispositivo. Hay muchos modelos diferentes de amplificador operacional disponibles a bajo costo, pero los circuitos descritos en este capítulo solo incorporarán modelos de amplificador operacional comúnmente disponibles.