6.3.Аналогові інтегральні мікросхеми

6.3.1. Основні типи аіс

В АІС сигнал на виході є неперервною функцією сигналу, що діє на вході. Іх відносять до лінійних схем. Аналогові інтегральні схеми за виконуваними функціями поділяють на такі підгрупи: генератори, детектори, комутатори, модулятори, перетворювачі, вторинні джерела живлення, пристрої порівняння, підсилювачі, фільтри, формувачі, багатофункціональні ІМС. Такі схеми широко використовують в апаратурі зв’язку, телебачення та телекерування, інформаційно-діагностичних системах, аналогових обчислювальних машинах, магнітофонах, радіоприймачах, вимірювальних приладах, системах контролю тощо.

Завдяки удосконаленню технології, схемотехніки та методів проектування номенклатура АІС постійно розширюється, помітно поліпшуються їхні якості. Аналогові ІМС універсальні і багатофункціональні. Це дозволяє виготовляти їх в масовому виробництві. Високоспеціалізовані ІМС мають обмежену кількість споживачів, а тому – значну вартість.

Підсилювальні ІМС складають численну та універсальну підгруппу АІС. Особливістю таких ІС є: переважне використання п – р – п структур, заміна високоомних резисторів активними транзисторними, яким притаманні великі динамічні внутрішні опори, відмова від використання міжкаскадних роздільних конденсаторів, широке використання складених транзисторів, керованих джерелами струму, параметричних стабілізаторів струму, комплементарних стуктур, диференціальних транзисторних пар, багатоелектродних транзисторів , різних термостабілізуючих кіл і т. ін.

Інтегральні підсилювачі, які випускаються промисловістю, суттєво відрізняються від подібних функціональних вузлів, побудованих на дискретних елементах за основним призначенням, функціональними можливостями, схемотехнічній складності та ін.

Аналогові пристрої відрізняються від цифрових більшою різноманітністю сигналів, виконуваних функцій, призначень, а також внутрішньою структурою. Тому уніфікація інтегральних функціональних компонентів для аналогових пристроїв можлива тільки на основі багатофункціональних вузлів.

Основними аналоговими функціями є: підсилення, генерування, порівняння, обмеження, змішування та частотна селекція сигналів, додавання, віднімання, диференціювання, інтегрування сигналів тощо. Кожна із цих функцій виконується відповідним класом аналогових ІМС. Такі схеми відносять до спеціалізованих, а тому не мають масового споживача, що робить їх економічно невигідними при використанні напівпровідникової технології. Для вирішення цієї суперечності в інтегральній схемотехніці були створені і знайшли широке використання універсальні та багатофункціональні ІМС: - Однокаскадні багатоцільові підсилювачі;

- Диференціальні підсилювачі (ДП ); – Операційні підсилювачі( ОП ).

В аналогових ІМС, особливо в напівпровідникових, між окремими підсилювальними каскадами відсутні роздільні конденсатори, тому для з’єднання окремих каскадів підсилення використовується лише гальванічний (омічний) зв’язок (зв’язок за постійним струмом). Таким чином, розширюється межа частотної характеристики підсилювача до f_н = 0. Тобто АІС є підсилювачами постійного струму. В той же час омічний зв’язок між каскадами обумовлює необхідність додаткових схемних рішень. Найбільш вагомими є задачі стабілізації режиму підсилювального каскаду та зсуву рівнів напруг.