Tāpēc jums parasti ir jāpieņem kompromiss un jāaktivizē operētājsistēmas pastiprinātājs ar zemāku (tam) spriegumu. Lielākā daļa mūsdienu op-amp darbojas ar barošanas spriegumu, kas lielāks par 3 V (± 1,5 V), un tikai K574 sērija - ar barošanas spriegumu, kas pārsniedz 5 V. Turklāt īpaši lietošanai zemsprieguma (5 V) gadījumā ) digitālo tehnoloģiju, tiek ražoti arī LM2901 sērijas op-amperi... LM2904: to parametri ir ideāli ar barošanas spriegumu 5 V, un darbība paliek “standarta” diapazonā no 3...30 V. pusi no barošanas sprieguma”, kas nepieciešams operētājsistēmas pastiprinātāja un komparatora darbībai, var “izgatavot”, izmantojot sprieguma dalītāju ar .

Vēl viena problēma ir koordinācija starp līmeņiem. Nav iespējams piegādāt digitālo signālu analogo mikroshēmu ieejai, it īpaši signālu no mikroshēmu izejas (to izejas sprieguma amplitūda ir vienāda ar barošanas spriegumu). Tas tika sīkāk apspriests iepriekš, un jūs varat samazināt signāla amplitūdu no digitālās izejas, izmantojot sprieguma dalītāju.

Signālam pie analogās ierīces, kas darbojas digitālā režīmā, izejā gandrīz vienmēr ir pietiekama amplitūda normāla darbība digitāli, taču šajā ziņā ir arī “frīki”. Dažām analogajām mikroshēmām ir žurnāla līmenis. “0” atbilst izejas spriegumam, kas vienāds ar +2,1…2,5 V relatīvais kopīgs vads(kam ir pievienota negatīvā jaudas ieeja), un TTL ķēdēm un dažām pārslēgšanas spriegums ir 1,4...3,0 V. Tas ir, izmantojot šādu analogu, iestatiet log līmeni. "0" iepriekš minētajā digitālajā ieejā nav iespējams. Bet ar žurnāla līmeņa iestatīšanu. “1” pie digitālās ieejas, problēmas gandrīz nekad nerodas. Tāpēc ir divas izejas: vai pieliek tikai analogu nelielu negatīvo spriegumu (-2...-3 V) “-U” ieejai attiecībā pret kopējo vadu (2.8. att., o), ko var ģenerēt, izmantojot jebkurš ģenerators, kuram ir pievienota izeja - ( 2.8. att., b); R ir nepieciešams, lai, ja spriegums operētājsistēmas pastiprinātāja izejā ir mazāks par spriegumu uz kopējā vada, tas nesabojātu digitālo mikroshēmu (TTL) vai nepārslogotu aizsargājošo (), tas var būt no 1 kOhm līdz 100 kOhm. Otrā izeja ir novietota starp analogo un digitālo mikroshēmu (2.8. att., c): šajā gadījumā arī spriegums digitālajā ieejā samazināsies log līmenī. “1”, kas nav svarīgi, un sprieguma līmenis ir log. “0”, kas mums ir vajadzīgs.

Komparatoru izejas parasti tiek veidotas pēc atvērtas kolektora ķēdes (2.8. att., d), tādēļ, izmantojot komparatorus digitālo ķēžu vadīšanai, ir nepieciešama “uzvilkšana” (tā ir savienota starp salīdzinājuma izeju un “ +U” autobuss). TTL shēmās tās ir uzstādītas iekšā pie katras ieejas, ķēdēs tās jāuzstāda “ārpus”. Salīdzinātāju “iekšpusē” nekad nav uzvilkšanas rezistoru.

Sprieguma kritums salīdzinājuma izejas tranzistora pārejās (2.8. att., d) nepārsniedz 0,8...1,0 V, tāpēc problēmas ar digitālo ķēžu vadīšanu nerodas. Tā kā salīdzinājuma izvade tiek veidota saskaņā ar atvērta kolektora ķēdi, salīdzinājuma barošanas spriegums (“+U”) var būt lielāks vai mazāks par digitālo barošanas spriegumu – ķēdē nav jāveic nekādas izmaiņas. Šajā gadījumā “uzvilkšanai” jābūt savienotam starp salīdzinājuma izeju un digitālās daļas “+U” kopni.

Teiksim, mums ir jāizveido tāds, kas pats kontrolēs sava barošanas sprieguma vērtību un, tiklīdz tas kļūs vairāk vai mazāks par normu, tas ieslēgsies.

Vispirms mēģināsim izveidot tādu, pamatojoties uz digitālajām mikroshēmām. Kā zināms, ciparu komutācijas spriegums ir ļoti vājš no tā barošanas sprieguma, tāpēc, lai kontrolētu barošanas spriegumu, loģiskā elementa ieeju var tieši pieslēgt caur barošanas kopnēm (2.10. att., a). Šajā shēmā apakšējā reaģē uz barošanas sprieguma samazināšanos (pēc tam tā izeja ir iestatīta uz “vienu”), bet augšējā reaģē uz pieaugumu - un šajā gadījumā elementa DD1.2 izeja ir iestatīta uz baļķa līmenis. "1". Signāli no abu kanālu izejām tiek summēti ar “2OR” diodes ķēdi, un, kad vienā no izejām ir iestatīts “viens”, loga līmenis tiek iestatīts izejā DD1.4. “0”, ļaujot ģeneratoram darboties.

Šo shēmu var vienkāršot, ja tiek izmantoti vairāku ieeju (2.10. att., b). Šajās shēmās DD1.2 (2.10. att., a)

Rīsi. 2.10. Sprieguma kontroles ierīces: a - uz invertoriem; b - uzlaboti loģiskie elementi; c - analogās mikroshēmas izmanto vienu no “ieejas” elementiem - pateicoties tam, nav nepieciešams papildinātājs. Es ceru, ka jūs paši sapratīsit, kā tie darbojas.

Saliekot vienu no šīm shēmām, pamanīsit, ka, kamēr barošanas spriegums ir normas robežās, ķēdes patērētā strāva nepārsniedz dažus mikroampērus, bet, tuvojoties normas robežai, tā strauji palielinās tūkstošiem reižu. Caur straumēm ir radušās. Tālāk mainot barošanas spriegumu, tas ieslēgsies (ja barošanas spriegums pulsē, tad sākotnēji “dārdinās” ar viļņošanos) un pēc kāda laika, mainoties vēl lielākām barošanas spriegumam, ķēdes patērētā strāva sāks samazināties.

Ja jums nav nepieciešami šādi “triki”, ievietojiet tos ķēdē vai op-amp. Ja tas tiek palaists žurnāla līmenī. “O” ir ērtāks: to izejas var savienot kopā (to nevar izdarīt ar op-amp!) un “iztikt” ar kopīgu “pievilkšanas” rezistoru. Bet, ja tas sākas kā “viens”, tas ir ērtāk nekā op-amp: jūs ietaupīsit 2 rezistorus, caur kuriem strāva plūst “gaidīšanas” režīmā (kamēr spriegums ir normas robežās).

Atšķirībā no iepriekš apspriestajiem, šādai ķēdei būs nepieciešams atsauces sprieguma avots. Vienkāršākais veids ir to salikt, izmantojot rezistoru un zenera diodi vai strāvas ģeneratoru un rezistoru (vai, vēl labāk, Zener diodi). Rezistoru opcija ar Zener diodi ir lētākā, taču lielākā daļa Zener diožu sāk normāli darboties tikai tad, kad caur tām plūst vairāku miliampu strāva, un tas ietekmē visas sistēmas enerģijas patēriņu. Tomēr mūsdienu maza izmēra mājsaimniecības sāk stabilizēt spriegumu pie 10 μA strāvas. Pamatojoties uz strāvas ģeneratoriem (), minimālā stabilizācijas strāva var būt jebkura.

Lai mazāk noslogotu, tā izeju tieši pieslēgsim komparatoru ieejām (mūsdienu op-amps un komparatori ir niecīgi un nepārsniedz 0,1 μA), un “regulējošos” trimmerus ieslēgsim tāpat kā iepriekš apskatītajās shēmās. Rezultāts ir tāds, kas parādīts attēlā. 2,10, collas; Šo ķēžu izejām var pieslēgt jebkuru. Ja ķēdē izmantojat četrus darbības pastiprinātājus (), varat tos montēt uz “bezmaksas” elementiem.

Tagad, lai izlemtu, kura no shēmām (digitālā vai analogā-digitālā) ir labāka, salīdzināsim to raksturlielumus:

Kā redzat, abām shēmām ir priekšrocības un trūkumi, un vienas priekšrocības sedz otras trūkumus un otrādi. Tāpēc jums nav jācenšas salikt savu saskaņā ar “pareizo” shēmu, kurā digitālais signāls darbojas ar digitālo signālu, bet analogais signāls darbojas ar analogo signālu; dažreiz nestandarta elementu iekļaušana, kā parādīts attēlā. 2.10, a un 2.10.6, ļauj ietaupīt gan uz detaļām, gan uz elektrību. Bet ar nestandarta iekļaušanu jums jābūt īpaši uzmanīgam: lielākā daļa elementu šajā režīmā ir nestabili un mazākās ietekmes ietekmē var “streiko” vai pat vispār neizdoties. Pat pieredzējušiem radioamatieriem ir ļoti grūti paredzēt notikumu attīstību ar nestandarta elementu iekļaušanu, tāpēc viena vai otra "nestandarta" veiktspēju (vai nedarbojamību) var noteikt tikai uz maketa. . Tajā pašā laikā jūs uzzināsiet arī ķēdes patērēto strāvu un dažus citus jūs interesējošos raksturlielumus, kā arī varēsiet pielāgot atsevišķu elementu vērtējumus.

Īpašu vietu elektronikas vēsturē ieņem tā sauktais “taimeris 555” vai vienkārši “555” (kompānija, kas izstrādāja šo mikroshēmu, to nosauca par “ΝΕ555”, tāpēc arī nosaukums). Šī ir vienkārša, tāpat kā visas ģeniālās, analogo un digitālo ierīču kombinācija, un tāpēc tās daudzpusība ir pārsteidzoša. Savulaik (90. gadu sākumā) daudzās radioamatieru publikācijās bija tāda sleja kā “izdomāt jaunu lietojumprogrammu 555 taimeram” — tad tika piedāvātas tikai vairāk standarta shēmas tā ieslēgšanai nekā šīs grāmatas lappuses.

Un tas (darbības princips) ir ļoti vienkāršs: ārēja analogā (nevis digitālā!) modulējošā signāla ietekmē mainās izejas signāla frekvence, darba cikls vai ilgums.

Ir divi veidi: lineārais un impulss. Lineārie (amplitūda, frekvence, fāze utt.) tiek izmantoti tikai radio apraidē, tāpēc šeit tie netiks ņemti vērā. Ir impulsa platuma (PWM) un impulsa fāzes (PPM) veidi. Viņi praktiski neatšķiras viens no otra, tāpēc bieži tiek sajaukti To nevar izdarīt - galu galā, ja viņi viņiem izdomāja divus dažādus nosaukumus, tas nozīmē, ka kādam tas bija vajadzīgs. Tie atšķiras ar to, ka ar PIM izejas signāla frekvence nemainās (t.i., ja impulsa ilgums palielinās par X reizes, tad pauzes ilgums samazināsies X reizes), savukārt ar PWM tas mainās (viena no puscikli - impulss vai pauze - vienmēr ir vienāds, un otram tas mainās laikā ar modulācijas spriegumu).

Mēs apsvērsim modulatoru darbību, izmantojot diagrammas, kas atrodas blakus attēliem. 555 taimera modulējošo signālu ir ļoti ērti pielietot tā REF ieejai (šī taimera 555 ieeja ir paredzēta tieši tam; citu mikroshēmu REF ieejā nevar ievietot “modulējošu” signālu!), kas ir ko parasti dara.

Sāksim ar FIM. šis praktiski neatšķiras no parastā ģeneratora, un PPM izejas impulsu frekvence tiek aprēķināta, izmantojot ģeneratora formulu. Bet redzēsim, kas notiek, ja “ģeneratora” REF ieejai tiek pievienots ārējs spriegums.

Kā redzams no diagrammām, modulējošā sprieguma ietekmē vai, ja kāds ir aizmirsis šī termina būtību, impulsa perioda attiecību (log. “1” + log. “O”) pret impulsa ilgums (log. “1”) mainās. Un tāpēc tas notiek.

Ja REF ieejai netiek pielikts ārējs spriegums, spriegums uz tā ir 2/3 no barošanas sprieguma un vienāds ar 2, t.i., impulsa ilgums ir vienāds ar pauzes ilgumu. To ir viegli pārbaudīt, izmantojot teorētiskos aprēķinus: līmenis ir log. “O” ģeneratora izejā tiks noteikts tikai pēc tam, kad spriegums tā ieejās R un S kļūs vienāds ar 1/3 U cc attiecībā pret “U cc” kopni, un līmenis ir log. “1” - pēc tam, kad spriegums pie ieejām kļūst vienāds ar 2/4 U cc attiecībā pret kopējo vadu. Abos gadījumos sprieguma kritums uz frekvences iestatīšanas rezistora R1 ir vienāds, tāpēc impulsa un pauzes ilgums ir vienāds.

Pieņemsim, ka reibumā ārējais signāls spriegums pie REF ieejas ir samazinājies. Tad samazināsies arī abu taimera komparatoru pārslēgšanas spriegums - piemēram, attiecīgi līdz 1/4 un 2/4. Tad līmenis ir log. “1” mainīsies uz žurnālu. “O” taimera izejā pēc tam, kad frekvences iestatīšanas kondensatora spriegums palielinās no 1/4 U cc līdz 2/4 U cc, un līmenis ir log. “O” tiks aizstāts ar žurnāla līmeni. "1" pēc tam, kad tas samazinās no 2/4 U cc līdz 1/4 U cc. Ir viegli pamanīt, ka pirmajā gadījumā sprieguma kritums pāri frekvences iestatīšanas rezistoram ir lielāks (pie U cc = 10 V tas svārstās no 7,5 V līdz 5,0 V) nekā otrajā gadījumā (2,5 V - 5,0 V), un , ja atceramies Ohma likumu, strāva, kas plūst cauri pirmajā gadījumā, būs 2 reizes lielāka nekā otrajā, t.i., loga līmenī. “1” taimera izvadē uzlādēsies 2 reizes ātrāk nekā izlāde - žurnāla līmenī. "0". Tas ir, impulsa ilgums ir 2 reizes mazāks par pauzes ilgumu, un ar turpmāku sprieguma samazināšanos REF samazināsies vēl vairāk.

Ir loģiski atzīmēt, ka, palielinoties spriegumam pie ieejas, REF sāks palielināties, un, tiklīdz tas pārsniedz 2/3 U cc, impulsa ilgums kļūs garāks par pauzes ilgumu.

Pamatojoties uz šādu modulatoru, ir ļoti ērti salikt dažādus impulsus. Vienkāršākais C4 ātri uzlādējas. Tiklīdz spriegums uz tā sāk tuvoties rezistora R7 iestatītajai vērtībai, VT3 sāks nedaudz atvērties, spriegums pie REF DA1 ieejas sāks samazināties un impulsu ilgums pie ģeneratora izejas samazināsies. Ar katru ģeneratora svārstību ciklu C4 caur VT1 un VT2 tiks “iesūknēts” arvien mazāk enerģijas, līdz beidzot iestāsies dinamiskais līdzsvars: C4 saņem tieši tādu pašu enerģijas daudzumu, kādu piešķir slodzei – kamēr spriegums uz tā paliek nemainīgs. Ja slodzes strāva pēkšņi palielinās, kondensatora spriegums nedaudz samazināsies (“slodze “izsūc” barošanas avotu), VT3 nedaudz aizvērsies un impulsa ilgums tiks reģistrēts. "1" pie ģeneratora izejas palielināsies, līdz atkal tiks sasniegts dinamiskais līdzsvars. Kad slodzes strāva samazinās, impulsa ilgums, gluži pretēji, samazināsies.

Dinamisko līdzsvaru nevajadzētu jaukt ar patieso līdzsvaru. Pēdējais rodas, ja, piemēram, vienādas masas atsvarus novieto uz diviem svariem; šāds līdzsvars ir ļoti nestabils, un to ir ļoti viegli izjaukt, nedaudz mainot jebkura svara masu. Patiesa līdzsvara analoģija no elektronikas pasaules ir, kad, lai samazinātu spriegumu, viņi izmanto augstsprieguma strāvas avotu, lai darbinātu kādu zemsprieguma ierīci. Kamēr ķēdes patērētā strāva ir nemainīga, arī spriegums tajā ir nemainīgs. Bet, tiklīdz palielinās patērētā strāva, ķēdes spriegums samazinās - tiek izjaukts līdzsvars.

Tāpēc visās mūsdienu barošanas ķēdēs (un ne tikai tajās) tiek īstenots dinamiskā līdzsvara princips: daļa (to sauc par “OOS ķēdi” - šis termins jums jau ir pazīstams) uzrauga signālu pie izejas ierīci, salīdzina to ar atskaites signālu (shēmā 2.14. att. “atsauces spriegums” - tranzistora VT3 sprūda spriegums; tas nav īpaši stabils, bet mums nav nepieciešama lielāka precizitāte; lai palielinātu izejas sprieguma konstante, mēs varam to aizstāt ar invertoru (k ycU un 20...50) uz op-amp) un, ja divi signāli nav vienādi, maina spriegumu ierīces izejā atbilstošo virzienu, līdz tie sakrīt.

Tā kā šajā shēmā OOS ķēdē var ievietot tikai kaskādi (tikai tāds un pat dārgs op-amp var pastiprināt sprieguma signālu; un k ycU šajā shēmā, lai palielinātu izejas sprieguma stabilitāti, ir jābūt nozīmīgs), tad, palielinoties dzinēja rezistora R7 spriegumam, spriegums pie REF ieejas samazināsies neatkarīgi no struktūras (tas nedarbosies normāli.

Tāpēc man nācās nedaudz krāpties: uzlieciet starpposmu tranzistoram (VT1) un signālu, lai kontrolētu jaudas tranzistoru pie DA1 izejas. p-n-p struktūras(VT2) noņemiet no šī tranzistora. Tiesa, radās jauna problēma: bāzes emitētāja tranzistoru kapacitātes uzlādējas “ar svilpi”, taču tās izlādējas ļoti lēni. Sakarā ar to tas strauji atveras (kas ir nepieciešams) un aizveras ļoti gludi, savukārt sprieguma kritums tā kolektora-emitera spailēs arī pakāpeniski palielinās un siltuma veidā izdalītā jauda strauji palielinās. Tāpēc, lai paātrinātu tranzistoru izslēgšanas procesu, mums bija jāinstalē zemas pretestības R4 un R6. To dēļ pastiprinātāja efektivitāte pie lielas izejas strāvas ir lielāka nekā bez tiem (samazinās enerģijas zudumi tranzistora VT2 radiatora sildīšanai), un pie zemas (mazāk par 200 mA) tā ir mazāka: tikai a nedaudz sarežģītāk: tas prasa papildu iedarbināšanas impulsus. Šī ir galvenā atšķirība starp FIM un PWM.

Kā tas darbojas, var skaidri redzēt no diagrammām. Iedarbināšanas impulsu ilgumam šādam modulatoram (kā parādīts 2.12. attēlā) jābūt pēc iespējas īsākam, vismaz līdz brīdim, kad C1 tiek uzlādēts līdz pārslēgšanas spriegumam R ieejā, loga līmenis jau ir iestatīts uz S ievade. “1”, kam uz tā jāpaliek kādu laiku (apmēram 1/100 no impulsa ilguma), lai C1 būtu laiks izlādēties. Pretējā gadījumā var rasties pašizdegšanās frekvence, kas ir tuvu ķēdē izmantotajai maksimālajai darbības frekvencei.

analogā integrālā shēma

Integrēta shēma, kurā analogā formā sniegtās informācijas uztveršana, pārveidošana (apstrāde) un izvade tiek veikta ar nepārtrauktu signālu palīdzību; in A. un. Ar. izejas signāls ir nepārtraukta ieejas signāla funkcija. A. un. Ar…… Lielā enciklopēdiskā politehniskā vārdnīca

- (PAIS; angļu valodas lauka programmējams analogais masīvs) pamata šūnu kopums, ko var konfigurēt un savstarpēji savienot, lai ieviestu kopas analogās funkcijas: filtri, pastiprinātāji, integratori, papildinātāji, ierobežotāji,... ... Wikipedia

"BIS" pieprasījums tiek novirzīts šeit; skatīt arī citas nozīmes. Mūsdienu integrālās shēmas, kas paredzētas montāžai uz virsmas Integrēta (mikro)shēma (... Wikipedia

Digitālā integrālā shēma (digitālā mikroshēma) ir integrēta shēma, kas paredzēta, lai pārveidotu un apstrādātu signālus, kas atšķiras atkarībā no likuma diskrēta funkcija. Digitālās integrālās shēmas ir balstītas uz... ... Wikipedia

Mūsdienīgas integrālās shēmas, kas paredzētas montāžai uz virsmas. Padomju un ārzemju digitālās mikroshēmas. Integrētā shēma (angļ. Integrētā shēma, IC, mikroshēma, mikroshēma, silīcija mikroshēma vai mikroshēma), (mikro) shēma (IC, IC, m/skh) ... Wikipedia

analogā mikroshēma- analoginis integrinis grandynas statusas T joma radioelektronika atitikmenys: engl. analogā integrālā shēma vok. Analogā IC, n; integrierter Analogschaltkreis, m rus. analogā integrālā shēma, f; analogā mikroshēma, f pranc. ķēde...... Radioelektronikos terminų žodynas

Integrētā (mikro) shēma(IC, IC, m/skh, angļu integrālā shēma, IC, mikroshēma), mikroshēma, mikroshēma (angļu mikroshēma, silīcija mikroshēma, mikroshēma - plāna plāksne - sākotnēji termins apzīmēja mikroshēmas kristāla plāksni) - mikroelektroniskā ierīce - an patvaļīgas sarežģītības elektroniskā shēma, kas izgatavota uz pusvadītāju kristāla (vai plēves) un ievietota neatdalāmā korpusā vai bez tā, ja tā ir iekļauta mikrokomplektā.

Pusvadītāju mikroshēma- visi elementi un starpelementu savienojumi ir izveidoti uz viena pusvadītāju kristāla (piemēram, silīcijs, germānija, gallija arsenīds, hafnija oksīds).

Filmas integrālā shēma- visi elementi un elementu savienojumi tiek veikti plēvju veidā:

Hibrīda mikroshēma(arī mikromontāža) - papildus pusvadītāju kristālam satur vairākas neiepakotas diodes, tranzistorus un (vai) citus elektroniskās sastāvdaļas, ievietots vienā korpusā.

Jaukta mikroshēma- papildus pusvadītāju kristālam tas satur plānslāņa (biezplēves) pasīvos elementus, kas atrodas uz kristāla virsmas.

Klasifikācija

Integrācijas pakāpe

PSRS atkarībā no integrācijas pakāpes tika ierosināti šādi mikroshēmu nosaukumi, atšķirīgi digitālajām un analogajām mikroshēmām (elementu skaits digitālās shēmas):

Maza integrālā shēma (MIS) - līdz 100 elementiem vienā mikroshēmā,

Vidēja integrālā shēma (SIS) - līdz 1000 elementiem vienā mikroshēmā,

Liela integrālā shēma (LSI) - līdz 10 000 elementu vienā mikroshēmā,

Ļoti liela mēroga integrālā shēma (VLSI) - līdz 1 miljonam elementu vienā mikroshēmā,

Īpaši liela integrētā shēma (UBIS) - līdz 1 miljardam elementu vienā mikroshēmā,

Giga liela mēroga integrālā shēma (GBIC) - vairāk nekā 1 miljards elementu vienā mikroshēmā.

Pašlaik nosaukumi UBIS un GBIS praktiski netiek lietoti (piemēram, jaunākās versijas Itanium procesori, 9300 Tukwila, satur divus miljardus tranzistoru), un visas shēmas, kuru elementu skaits pārsniedz 10 000, tiek klasificētas kā VLSI, uzskatot UBIS par tās apakšklasi.

Ražošanas tehnoloģija

Pusvadītāju mikroshēma - visi elementi un starpelementu savienojumi tiek veidoti uz viena pusvadītāju kristāla (piemēram, silīcijs, germānija, gallija arsenīds, hafnija oksīds).

Filmas integrālā shēma - visi elementi un starpelementu savienojumi tiek veidoti plēvju veidā:

Biezplēves integrālā shēma;

Plānas plēves integrālā shēma.

Hibrīda mikroshēma (arī mikroagregāts) - papildus pusvadītāju kristālam, tajā ir vairākas neiepakotas diodes, tranzistori un (vai) citi elektroniskie komponenti, kas ievietoti vienā korpusā.

Jaukta mikroshēma - papildus pusvadītāju kristālam tajā ir plānslāņa (biezā plēves) pasīvie elementi, kas atrodas uz kristāla virsmas.

Apstrādātā signāla veids

Klasificēti:

Analogs;

Digitālais;

Analogais-digitālais.

Analogās mikroshēmas - ieejas un izejas signāli mainās atkarībā no nepārtrauktas funkcijas likuma diapazonā no pozitīva līdz negatīvam barošanas spriegumam.

Digitālās mikroshēmas - ieejas un izejas signāliem var būt divas vērtības: loģiskā nulle vai loģiskā viena, no kurām katra atbilst noteiktam sprieguma diapazonam. Piemēram, TTL tipa mikroshēmām ar barošanas spriegumu +5 V sprieguma diapazons 0...0,4 V atbilst loģiskajai nullei, bet diapazons 2,4...5 V atbilst loģiskajam; un ESL loģiskajām mikroshēmām ar barošanas spriegumu –5,2 V diapazons –0,8…–1,03 V ir loģiskais viens, un –1,6…–1,75 V ir loģiskā nulle.

Analogās-digitālās mikroshēmas apvieno digitālās un analogās signālu apstrādes formas.

Loģikas veidi

Analogo mikroshēmu galvenais elements ir tranzistori (bipolāri vai lauka efekti). Atšķirība tranzistoru ražošanas tehnoloģijā būtiski ietekmē mikroshēmu īpašības. Tāpēc ražošanas tehnoloģija bieži tiek norādīta mikroshēmas aprakstā, tādējādi uzsverot mikroshēmas īpašību un iespēju vispārīgos raksturlielumus.

IN modernās tehnoloģijas apvienot bipolārus un lauka efekta tranzistori lai panāktu uzlabotu mikroshēmu veiktspēju.

Mikroshēmas, kuru pamatā ir vienpolāri (lauka efekta) tranzistori, ir visekonomiskākās (strāvas patēriņa ziņā):

MOS loģika (metāla-oksīda-pusvadītāju loģika) - mikroshēmas tiek veidotas no n-MOS vai p-MOS lauka efekta tranzistoriem;

CMOS loģika (komplementārā MOS loģika) - katrs mikroshēmas loģiskais elements sastāv no komplementāru (papildu) lauka efekta tranzistoru pāra (n-MOS un p-MOS).

Mikroshēmas ieslēgtas bipolāri tranzistori:

RTL - rezistoru-tranzistoru loģika (novecojusi, aizstāta ar TTL);

DTL - diode-tranzistora loģika (novecojusi, aizstāta ar TTL);

TTL - tranzistoru-tranzistoru loģika - mikroshēmas ir izgatavotas no bipolāriem tranzistoriem ar vairāku emiteru tranzistoriem ieejā;

TTLSh - tranzistoru-tranzistoru loģika ar Šotkija diodēm - uzlabots TTL, kas izmanto bipolārus tranzistorus ar Šotkija efektu;

ECL - emitera savienotā loģika - uz bipolāriem tranzistoriem, kuru darbības režīms ir izvēlēts tā, lai tie nepārietu piesātinājuma režīmā - kas ievērojami palielina veiktspēju;

IIL - integrālā injekcijas loģika.

CMOS un TTL (TTLS) tehnoloģijas ir visizplatītākās loģiskās mikroshēmas. Tur, kur nepieciešams taupīt strāvu, tiek izmantota CMOS tehnoloģija, kur svarīgāks ir ātrums un taupīšana uz enerģijas patēriņu nav nepieciešama, tiek izmantota TTL tehnoloģija. CMOS mikroshēmu vājā vieta ir to neaizsargātība pret statiskā elektrība- pietiek ar roku pieskarties mikroshēmas izejai un tās integritāte vairs netiek garantēta. Attīstoties TTL un CMOS tehnoloģijām, mikroshēmu parametri tuvojas un rezultātā, piemēram, 1564 sērijas mikroshēmas tiek izgatavotas, izmantojot CMOS tehnoloģiju, un funkcionalitāte un izvietojums korpusā ir līdzīgs TTL tehnoloģijai.

Mikroshēmas, kas ražotas, izmantojot ESL tehnoloģiju, ir ātrākās, bet arī visvairāk enerģiju patērējošās, un tās tika izmantotas ražošanā. datortehnoloģijas gadījumos, kad vissvarīgākais parametrs bija aprēķina ātrums. PSRS visproduktīvākie ES106x tipa datori tika ražoti uz ESL mikroshēmām. Mūsdienās šī tehnoloģija tiek izmantota reti.

Process

Mikroshēmu ražošanā tiek izmantota fotolitogrāfijas metode (projicēšana, kontakts utt.), kurā ķēde tiek veidota uz substrāta (parasti silīcija), kas iegūta, sagriežot silīcija monokristālus ar dimanta diskiem plānās plāksnēs. Mikroshēmas elementu mazo lineāro izmēru dēļ apgaismojumam jau sen ir atmests redzamās gaismas un pat ultravioletā starojuma tuvumā.

Kā mikroshēmu ražošanas tehnoloģiskā procesa īpašība ir fotoretranslatora topoloģijas minimālie kontrolētie izmēri (kontaktlogi silīcija oksīdā, aizbīdņu platums tranzistoros utt.) un līdz ar to tranzistoru (un citu elementu) izmēri. mikroshēma ir norādīta. Tomēr šis parametrs ir savstarpēji atkarīgs no vairākām citām ražošanas iespējām: iegūtā silīcija tīrība, inžektoru raksturlielumi, fotolitogrāfijas metodes, kodināšanas un izsmidzināšanas metodes.

70. gados minimālais kontrolējamais izmērs bija 2-8 mikroni, 80. gados tas tika samazināts līdz 0,5-2 mikroniem. Daži rentgena fotolitogrāfijas iekārtu eksperimentālie paraugi nodrošināja minimālo izmēru 0,18 mikroni.

Deviņdesmitajos gados, pateicoties jaunai "platformu karu" kārtai, eksperimentālās metodes sāka ieviest ražošanā un strauji uzlabotas. Deviņdesmito gadu sākumā procesori (piemēram, agrīnie Pentium un Pentium Pro) tika ražoti, izmantojot 0,5–0,6 mikronu tehnoloģiju (500–600 nm). Tad to līmenis paaugstinājās līdz 250-350 nm. Nākamie procesori(Pentium 2, K6-2+, Athlon) jau tika izgatavoti, izmantojot 180 nm tehnoloģiju.

Deviņdesmito gadu beigās Texas Instruments radīja jaunu ultravioleto staru tehnoloģiju ar minimālo vadāmo izmēru aptuveni 80 nm. Bet masveida ražošanā to nebija iespējams sasniegt vēl nesen. No 2009. gada šī tehnoloģija spēja sasniegt ražošanas līmeni līdz 90 nm.

Jauni procesori (sākumā tas bija Core 2 Duo) tiek izgatavoti, izmantojot jaunu 45 nm UV tehnoloģiju. Ir arī citas mikroshēmas, kuras jau sen ir sasniegušas un pārsniegušas šis līmenis(jo īpaši Samsung video procesori un zibatmiņa - 40 nm). Tomēr tālākai attīstībai tehnoloģija rada arvien lielākas grūtības. Intel solījumi līdz 2006. gadam pāriet uz 30 nm līmeni nepiepildījās.

No 2009. gada vadošo mikroshēmu izstrādātāju un ražotāju alianse strādā pie tehnoloģiju izstrādes. process 32 nm.

2010. gadā mazumtirdzniecībā jau parādījās procesori, kas izstrādāti, izmantojot 32 nm tehnoloģiju. process.

Paredzams, ka nākamais, iespējams, būs tech. 22 nm process.

Šeit tiek piemērots Mūra likums (Mūrs ierosināja, ka tranzistoru skaits mikroshēmā dubultosies ik pēc 24 mēnešiem).

Kvalitātes kontrole

Lai kontrolētu integrālo shēmu kvalitāti, plaši tiek izmantotas tā sauktās testa struktūras.

Mērķis

Integrētajai shēmai var būt pilnīga, neatkarīgi no tā, cik sarežģīta ir funkcionalitāte - līdz pat visam mikrodatoram (vienas mikroshēmas mikrodators).

Analogās shēmas

Operacionālie pastiprinātāji.

Salīdzinātāji.

Signālu ģeneratori.

Filtri (ieskaitot pjezoelektrisko efektu).

Analogie reizinātāji.

Analogie vājinātāji un mainīgie pastiprinātāji.

Barošanas avota stabilizatori: sprieguma un strāvas stabilizatori.

Komutācijas barošanas avota vadības mikroshēmas.

Signālu pārveidotāji.

Sinhronizācijas shēmas.

Dažādi sensori (piemēram, temperatūra).

Digitālās shēmas

Loģiskie elementi

Trigeri

Skaitītāji

Reģistri

Bufera pārveidotāji

Šifrētāji

Dekoderi

Digitālais salīdzinājums

Multiplekseri

Demultiplekseri

Papildinātāji

Pussummas

Mikrokontrolleri

(Mikro)procesori (tostarp datoru CPU)

Viena mikroshēmas mikrodatori

Mikroshēmas un atmiņas moduļi

FPGA (programmējamās loģiskās integrālās shēmas)

Digitālās integrālās shēmas

Viņiem ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar analogiem:

Samazināts enerģijas patēriņš ir saistīts ar izmantošanu digitālā elektronika impulsu elektriskie signāli. Saņemot un pārveidojot šādus signālus, aktīvie elementi elektroniskās ierīces(tranzistori) darbojas "atslēgas" režīmā, tas ir, tranzistors ir vai nu "atvērts" - kas atbilst augsta līmeņa signālam (1), vai "slēgts" - (0), pirmajā gadījumā nav sprieguma kritums pāri tranzistoram, otrajā - caur to neplūst strāva. Abos gadījumos enerģijas patēriņš ir tuvu 0, atšķirībā no analogajām ierīcēm, kurās lielāko daļu laika tranzistori atrodas starpposma (rezistīvā) stāvoklī.

Digitālo ierīču augsta trokšņu noturība ir saistīta ar lielu atšķirību starp augsta (piemēram, 2,5-5 V) un zema (0-0,5 V) līmeņa signāliem. Ar šādiem traucējumiem ir iespējama kļūda, ja augsts līmenis tiek uztverts kā zems un otrādi, kas ir maz ticams. Turklāt iekšā digitālās ierīces Kļūdu labošanai ir iespējams izmantot īpašus kodus.

Lielā atšķirība starp augsto un zems līmenis un diezgan plašs to pieļaujamo izmaiņu diapazons padara digitālo tehnoloģiju nejutīgu pret neizbēgamo elementu parametru izkliedi integrētajā tehnoloģijā, novēršot nepieciešamību atlasīt un konfigurēt digitālās ierīces.

Analogās-digitālās shēmas

ciparu-analogo (DAC) un analogo-digitālo pārveidotāju (ADC).

Digitālie skaitļošanas sintezatori (DCS).

Raiduztvērēji (piemēram, Ethernet interfeisa pārveidotājs).

Modulatori un demodulatori.

Radio modemi

Dekoderi teletekstam, VHF radio tekstam

Ātri Ethernet un optiskie raiduztvērēji

Iezvanpieejas modemi

Digitālās TV uztvērēji

Optiskais peles sensors

Strāvas padeves pārveidotāji un citas ierīces, kas izmanto komutācijas kondensatorus

Digitālie vājinātāji.

Fāzu bloķēšanas cilpas (PLL) shēmas ar seriālo interfeisu.

Slēdži.

Pulksteņu sinhronizācijas ģeneratori un frekvenču atjaunotāji

Pamatmatricas kristāli (BMC): satur gan analogos, gan digitālos primāros elementus.

Čipsu sērija

Analogās un digitālās mikroshēmas tiek ražotas sērijveidā. Sērija ir mikroshēmu grupa, kurām ir vienots dizains un tehnoloģiskais dizains un kuras ir paredzētas kopīgai lietošanai. Tās pašas sērijas mikroshēmām, kā likums, ir vienāds barošanas spriegums, un tās ir saskaņotas ieejas un izejas pretestības un signāla līmeņu ziņā.

Mikroshēmu futrāļi

Mikroshēmas ir pieejamas divos dizaina variantos - lobīti un nelobīti.

Neiesaiņota mikroshēma ir pusvadītāju kristāls, kas paredzēts uzstādīšanai hibrīdā mikroshēmā vai mikroshēmā (tieša uzstādīšana uz iespiedshēmas plate). Mikroshēmas korpuss ir daļa no mikroshēmas konstrukcijas, kas paredzēta aizsardzībai pret ārējām ietekmēm un savienošanai ar ārēju elektriskās ķēdes caur secinājumiem. Korpusi ir standartizēti, lai vienkāršotu dažādu mikroshēmu produktu ražošanas tehnoloģisko procesu. Standarta ēku skaits mērāms simtos.

Krievu gadījumos attālumu starp tapām (soli) mēra milimetros un visbiežāk tas ir 2,5 mm un 1,25 mm. U importētās mikroshēmas piķis tiek mērīts collās, izmantojot 1/10 vai 1/20 collas, kas atbilst 2,54 un 1,28 mm. Iepakojumos ar līdz 16 tapām šī atšķirība nav būtiska, bet ar lieli izmēri(20 un vairāk tapas) attiecīgie korpusi jau ir diezgan konstruktīvi nesavietojami: tapu tapām - tapu noraušana uzstādīšanas laikā, plakanajām - blakus esošo lodēšana.

Mūsdienu importētajos korpusos virsmas montāžai tiek izmantoti arī metriskie izmēri: 0,8 mm; 0,65 mm un citi.

Piemērs iepakojuma mikroshēma:

Mikroshēmas K174UN7 tapu mērķis:
1 - jauda (+ Un);
4 - sprieguma paaugstināšana, barošanas avots (+Un);
5-korekcija;
6-atsauksmes;
7-filtrs;
8-ieeja;
9- vispārīgais (- Un);
10 izstarotāju izejas pakāpe;
12-izeja.

Specifiski mikroshēmu nosaukumi

Intel pirmais ražoja mikroshēmu, kas pildīja mikroprocesora (angļu mikroprocesora) funkcijas - Intel 4004. Pamatojoties uz uzlabotajiem mikroprocesoriem 8088 un 8086, IBM izlaida savus slavenos personālos datorus.

Mikroprocesors veido datora kodolu papildu funkcijas, piemēram, saziņa ar perifērijas ierīcēm, tika veiktas, izmantojot speciāli izstrādātas mikroshēmas (čipsetu). Pirmajiem datoriem mikroshēmu skaits komplektos bija desmitos un simtos mūsdienu sistēmās tas ir divu vai trīs mikroshēmu komplekts. IN pēdējā laikā Ir tendences pakāpeniski pārnest mikroshēmojuma funkcijas (atmiņas kontrolleris, kopnes kontrolleris PCI Express) procesoram.

Mikroprocesori ar iebūvētu RAM un ROM, atmiņas un I/O kontrolleri, kā arī citi papildu funkcijas sauc par mikrokontrolleriem. Piemēri ietver mūsdienu Intel procesori ar iebūvētu OP, video kontrolieriem utt.

Mūsdienu digitālie datori ļauj ar augstu precizitāti veikt dažādas matemātiskas darbības ar skaitļiem. Tomēr mērīšanas un kontroles sistēmās apstrādājamie lielumi parasti ir nepārtraukti signāli, piemēram, mainot elektriskā sprieguma vērtības. Šādos gadījumos ir nepieciešams izmantot analogo-digitālo un digitālo-analogo pārveidotājus. Šī pieeja ir attaisnojama tikai tad, ja aprēķinu precizitātes prasības ir tik augstas, ka tās nevar izpildīt, izmantojot analogos datorus. Esošie analogie datori nodrošina ne vairāk kā 0,1% precizitāti. Vissvarīgākās analogās op-amp skaitļošanas shēmas ir apskatītas tālāk. Parasti mēs pieņemsim operacionālie pastiprinātāji ideāls. Ja ir augstas prasības matemātisko darbību veikšanas precizitātei, jāņem vērā arī reālo pastiprinātāju īpašības.

Summēšanas ķēde

Lai summētu vairākus spriegumus, invertējošā savienojumā varat izmantot darbības pastiprinātāju. Ieejas spriegumi tiek piegādāti caur papildu rezistoriem uz pastiprinātāja invertējošo ieeju (1. att.). Tā kā šis punkts ir virtuāla nulle, pamatojoties uz Kirhofa 1. likumu pie ideāla operētājsistēmas pastiprinātāja nulles ieejas strāvu, mēs iegūstam šādu ķēdes izejas sprieguma attiecību:

Uārā / R  = - (U 1 /R 1 + U 2 /R 2 + ... + Un/Rn).

Rīsi. 1. Invertējošā summatora ķēde

Integrācijas shēma

Vissvarīgākais analogās skaitļošanas lietojums ir operacionālo pastiprinātāju izmantošana integrācijas darbību īstenošanai. Parasti šim nolūkam tiek izmantots operētājsistēmas pastiprinātāja invertējošs savienojums (2. att.).

Rīsi. 2. Invertējošā integratora ķēde

Saskaņā ar pirmo Kirhhofa likumu, ņemot vērā ideāla operētājpastiprinātāja īpašības, momentānām vērtībām izriet: i 1 = -i c. Kopš i 1 = u 1 /R 1 , a izejas spriegumsķēde ir vienāda ar spriegumu pāri kondensatoram:

tad izejas spriegumu nosaka ar izteiksmi:

Pastāvīgais biedrs u out(0) nosaka sākotnējo integrācijas nosacījumu. Izmantojot 3. attēlā redzamo komutācijas ķēdi, var realizēt nepieciešamos sākuma nosacījumus. Kad atslēga S 1 ir slēgts un S 2 ir atvērta, šī ķēde darbojas tāpat kā ķēde, kas parādīta 2. attēlā. Ja atslēga S 1 atvērts, tad uzlādes strāva ar ideālu op-amp būs vienāds ar nulli, un izejas spriegums saglabās vērtību, kas atbilst izslēgšanas brīdim. Lai iestatītu sākotnējos nosacījumus, kad atslēga ir atvērta, S 1 aizveriet atslēgu S 2. Šajā režīmā ķēde modelē inerciālo saiti arī pēc pārejas procesa beigām, kura ilgumu nosaka laika konstante R 3 C, spriegums tiks noteikts pie integratora izejas

Uārā = - (R 3 /R 2)U 2 .

Rīsi. 3. Integrators ar ķēdi sākotnējo nosacījumu iestatīšanai

Pēc atslēgas aizvēršanas S 1 un atvēršanas atslēgu S 2 integrators sāk integrēt spriegumu U 1, sākot no vērtības (2). Burr-Brown ražo divu kanālu integratoru ACF2101 ar iebūvētiem 100 pF integrējošiem kondensatoriem, atiestatīšanas un turēšanas slēdžiem. Pastiprinātāju ieejas strāvas nepārsniedz 0,1 pA.

Izmantojot invertējošā pastiprinātāja pārraides koeficienta noteikšanas formulu un ņemot vērā to, ka ķēdē attēlā. 2 R 1 =R, a vietā R 2 ir iekļauts kondensators ar operatora pretestību Z 2 (s)=1/(sC), mēs varam atrast integratora pārsūtīšanas funkciju

Aizstāšana (2) s=j , mēs iegūstam integratora frekvences reakciju:

Integratora stabilitāti var novērtēt pēc cilpas frekvences raksturlielumiem atsauksmes, un šajā gadījumā atgriezeniskās saites pārraides koeficients būs sarežģīts:

Augstām frekvencēm  mēdz būt 1, un tā arguments būs nulle. Šajā frekvences reģionā uz ķēdi attiecas tādas pašas prasības kā uz pastiprinātāju ar vienotu atgriezenisko saiti. Tāpēc šeit būtu jāievieš arī frekvences reakcijas korekcija. Biežāk integratora izveidošanai tiek izmantots pastiprinātājs ar iekšējo korekciju. Tipisks operētājsistēmas pastiprinātāja integrācijas shēmas LFC ir parādīts attēlā. 4. Integrācijas konstante  = R.C. pieņemts vienāds ar 100 μs. No att. 4 redzams, ka šajā gadījumā atgriezeniskās saites ķēdes minimālais pastiprinājums būs | K p |=|  K U |  600, t.i. tiks nodrošināta integrācijas kļūda ne vairāk kā 0,2% ne tikai augstām, bet arī zemām frekvencēm.

Rīsi. 4. Frekvences reakcija integrators

Visbeidzot, op ampēriem, kas darbojas integratora shēmās, ir īpaši augstas prasības attiecībā uz ieejas strāvu, nobīdes spriegumu un diferenciālo sprieguma pieaugumu. K U. Lielas strāvas un nulles nobīde var izraisīt ievērojamu izejas sprieguma novirzi, ja ieejā nav signāla, un, ja pastiprinājums ir nepietiekams, integrators ir filtrs. zemas frekvences pirmais pasūtījums ar peļņu K U un laika konstante (1+ K U) R.C.

Diferenciācijas shēma

Apmainot rezistoru un kondensatoru integratora shēmā attēlā. 2, mēs iegūstam diferenciatoru (5. att.). Kirhhofa pirmā likuma piemērošana operētājsistēmas pastiprinātāja invertējošajai ieejai šajā gadījumā rada šādu attiecību:

C(dU ievade/ dt) +Uārā / R= 0,

Uārā = – R.C.(dU ievade/ dt).

Rīsi. 5. Diferenciatora ķēde

Izmantojot formulu

un ņemot vērā to, ka diagrammā attēlā. 5 vietā R 1 lietots 1/ sC, a R 2 =R, atradīsim diferenciatora pārneses funkciju

proporcionāli biežumam.

Attēlā parādītās diferencēšanas shēmas praktiskā īstenošana. 5, ir saistīta ar ievērojamām grūtībām šādu iemeslu dēļ:

pirmkārt, ķēdei ir tīri kapacitatīvā ieejas pretestība, kas, ja ieejas signāla avots ir cits darbības pastiprinātājs, var izraisīt nestabilitāti;

otrkārt, diferenciācija augstfrekvences reģionā saskaņā ar izteiksmi (4) izraisa ievērojamu augstfrekvences komponentu pastiprināšanos, kas pasliktina signāla un trokšņa attiecību;

treškārt, šajā shēmā operētājsistēmas pastiprinātāja atgriezeniskās saites cilpā ieslēdzas pirmās kārtas inerciālā saite, radot fāzes aizkavi līdz 90 augstfrekvences apgabalā:

Tas palielina operētājsistēmas pastiprinātāja fāzes nobīdi, kas var būt 90 vai pat lielāka, izraisot ķēdes nestabilitāti.

Šos trūkumus var novērst, pievienojot papildu rezistoru virknē ar kondensatoru. R 1 (att. 5. attēlā ar punktētu līniju). Jāatzīmē, ka šādas korekcijas ieviešana praktiski nesamazina diferenciācijas ķēdes darbības frekvenču diapazonu, jo ieslēgts augstas frekvences pastiprinājuma samazināšanās dēļ atgriezeniskās saites ķēdē tas joprojām nedarbojas apmierinoši. Izmērs R 1 AR(un līdz ar to nulles pārsūtīšanas funkcija RС– ķēdes) vēlams izvēlēties tā, lai pie frekvences f Atgriezeniskās saites cilpas pastiprinājums bija 1 (sk. 6. att.).

Rīsi. 6. Op-amp diferenciācijas shēmas LFC

Visas esošās elektroniskās shēmas Tos var aptuveni iedalīt 2 klasēs: digitālajā un analogajā.

Analogais signāls apzīmē elektrisku lielumu, kas laika gaitā nepārtraukti mainās (parasti strāva vai spriegums), kas jebkurā brīdī atrodas pieļaujamā informatīvā vērtību diapazonā, t.i., izejas daudzums un ievades daudzums ir savstarpēji saistīti ar funkcionālām attiecībām 1/out = А(/ох) .

Digitālais signāls parasti raksturo divas stabilas vērtības (maksimālā un minimālā), savukārt

pāreja no vienas vērtības uz citu notiek īsā laika intervālā.

Pamatā analogās shēmas atrodas vienkāršākās pastiprināšanas pakāpes un kaskādes, un digitālo ķēžu pamatu veido vienkāršākie tranzistoru slēdži.

Uz pastiprināšanas pakāpēm tiek būvēti sarežģīti daudzpakāpju pastiprinātāji, sprieguma un strāvas stabilizatori, modulatori un detektori, nepārtrauktu signālu ģeneratori un citas shēmas.

Kad darbojas jebkura analogā ķēde, rodas izejas signālu novirze (izkliede) C/out (O noteiktā diapazonā, t.i., C7 OUT (0 = £/(£) ± D£/(Ts. Novirzes avots). ir D£/(*) var būt ķēdes elementu parametru temperatūras un laika novirze, troksnis, parametru tehnoloģiskā izkliede u.c. Grūtības iegūt augstu precizitāti elementu raksturlielumu reproducēšanai ar labu stabilitāti un minimālu troksni Iemesls analogo shēmu izstrādei salīdzinājumā ar digitālajām IC mikroelektronikas attīstības sākumposmā Tomēr tagad šī plaisa ir novērsta, un analogās mikroshēmas tiek izmantotas kā lielākā daļa analogo ierīču ir iespējams ievērojami samazināt šo ierīču kopējos izmērus un svaru, kā arī enerģijas patēriņu un palielināt analogās informācijas apstrādes precizitāti. IC uz viena substrāta veido elementu kopums ar savstarpēji saskaņotiem raksturlielumiem (savstarpējās koordinācijas princips ķēdēm) un viena veida elementiem ir vienādi parametri un savstarpēja kompensācija par parametru nestabilitāti visos ārējo pieļaujamo ietekmju diapazonos.

Analogos IC var iedalīt universāls Un specializēta. Universālas analogās IC ietver saskaņotus rezistoru blokus, diodes un tranzistorus, kā arī integrētos darbības pastiprinātājus (OP-AMP).

Specializētās analogās mikroshēmas veic noteiktu funkciju, piemēram, analogo signālu pavairošanu, filtrēšanu, saspiešanu utt.

Analogo-digitālo pārveidotāji (ADC) Un ciparu-analogie pārveidotāji (DAC) pārveidot analogo informāciju digitālajā un otrādi. ADC pamatā pārveido spriegumu ciparu kodā. Visplašāk izmantotie DAC ir koda-sprieguma un koda-strāvas pārveidotāji.

Integrētas mikroviļņu mikroshēmas ir funkcionāla, ķēdes, dizaina un tehnoloģiskā specifika. To attīstību stimulē radaru, televīzijas, kosmosa tehnoloģiju uc vajadzības, kurām nepieciešama masveida ražošana zema trokšņa pastiprinātāji celiņu, frekvences pārveidotāju, mikroviļņu signālu slēdžu, ģeneratoru, jaudas pastiprinātāju u.c. uztveršanai.

Salīdzinot ar diskrētajām shēmām, integrālās shēmas raksturo raksturīgās iezīmes, to tehnoloģiju specifikas dēļ. Analogo IC iezīmes ietver iepriekš minēto ķēžu savstarpējās saskaņošanas principu un ķēdes dublēšanas principu, kas sastāv no apzinātas ķēdes sarežģīšanas, lai uzlabotu tās kvalitāti, samazinātu mikroshēmas laukumu un palielinātu izgatavojamību. Piemēram, analogās IC liela laukuma kondensatora vietā izmanto sarežģītas tieši savienotas struktūras.