第1节 模拟集成电路简介(修订中)
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_模拟_电路 (opens new window)是处理从零到全电源电压自由变化的信号的电路。_这与数字_电路形成鲜明对比,后者几乎完全采用“全有或全无”信号:电压限制为零值和全电源电压,在这些极端限制之间没有有效状态。模拟电路通常被称为_线性_电路,以强调数字电路中禁止的信号范围的有效连续性,但不幸的是,这个标签具有误导性。
仅仅因为允许电压或电流信号在极值零和全电源限制之间平滑变化并不一定意味着这些信号之间的所有数学关系在“直线”或“成比例”这个词的意义上都是线性的. 正如您将在本章中看到的那样,许多所谓的“线性”电路在其行为上都是_非线性_的,无论是出于物理的需要还是出于设计的原因。
本章中的电路使用_IC_或_集成电路_组件。这些组件实际上是在单个半导体材料晶片上制造的互连组件网络。提供多种预先设计功能的集成电路以非常低的成本提供,使学生、爱好者和专业电路设计师等受益。
大多数集成电路以更高的可靠性和成本的一小部分提供与“分立”半导体电路相同的功能。通常,只有当功耗水平太高而集成电路无法处理时,分立元件电路结构才会受到青睐。
# 1. 运算放大器
学生掌握的最通用和最重要的模拟集成电路也许是_运算放大器 (opens new window)或_运放。本质上,运算放大器只不过是具有非常高电压增益的差分放大器,是模拟设计领域的主力军。通过巧妙地将运算放大器输出的反馈应用于其一个或多个输入,可以从这个单一设备获得多种行为。许多不同型号的运算放大器都可以以低成本获得,但本章中描述的电路将仅包含常用的运算放大器模型。
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