Introduction aux circuits intégrés analogiques

Analogique les circuits sont des circuits traitant des signaux libres de varier de zéro à la pleine tension d'alimentation. Cela contraste avec le numérique circuits, qui utilisent presque exclusivement des signaux « tout ou rien » :des tensions limitées aux valeurs de zéro et de pleine tension d'alimentation, sans état valide entre ces limites extrêmes. Les circuits analogiques sont souvent appelés linéaires circuits pour souligner la continuité valide de la plage de signal interdite dans les circuits numériques, mais cette étiquette est malheureusement trompeuse.

Ce n'est pas parce qu'un signal de tension ou de courant peut varier en douceur entre les extrêmes de zéro et les limites d'alimentation complète que toutes les relations mathématiques entre ces signaux sont linéaires dans la « ligne droite " ou "proportionnel " sens du terme. Comme vous le verrez dans ce chapitre, de nombreux soi-disant « linéaires ” les circuits sont tout à fait non linéaire dans leur comportement, soit par la nécessité de la physique, soit par conception.

Les circuits de ce chapitre utilisent des IC , ou circuit intégré , Composants. De tels composants sont en fait des réseaux de composants interconnectés fabriqués sur une même plaquette de matériau semi-conducteur. Des circuits intégrés offrant une multitude de fonctions préfabriquées sont disponibles à très faible coût, profitant aux étudiants, aux amateurs et aux concepteurs de circuits professionnels.

La plupart des circuits intégrés offrent la même fonctionnalité que « discret ” circuits semi-conducteurs à des niveaux de fiabilité plus élevés et à une fraction du coût. Habituellement, la construction de circuits à composants discrets n'est privilégiée que lorsque les niveaux de dissipation de puissance sont trop élevés pour que les circuits intégrés puissent les gérer.

Amplificateur opérationnel

Le circuit intégré analogique le plus polyvalent et le plus important à maîtriser pour l'étudiant est peut-être l'amplificateur opérationnel ou ampli-op . Essentiellement rien de plus qu'un amplificateur différentiel avec un gain de tension très élevé, les amplificateurs opérationnels sont le cheval de bataille du monde de la conception analogique. En appliquant intelligemment la rétroaction de la sortie d'un amplificateur opérationnel à une ou plusieurs de ses entrées, une grande variété de comportements peut être obtenue à partir de ce seul appareil. De nombreux modèles différents d'amplificateurs opérationnels sont disponibles à faible coût, mais les circuits décrits dans ce chapitre n'intégreront que des modèles d'amplificateurs opérationnels couramment disponibles.