Vad är en integrerad kretsförstärkare?

En integrerad kretsförstärkare är en kompakt förpackad samling aktiva och passiva enheter som kan öka spänningen eller strömnivån hos en signal. De aktiva komponenterna är transistorer, tre-terminala halvledaranordningar som är kapabla till strömförstärkning, varvid en liten förändring i ström producerar en proportionell förändring i den integrerade kretsförstärkarens utgång. Diskreta elektroniska kretsar, som använder separata transistorer, motstånd och kondensatorer, var den tidigaste prototypen av den integrerade kretsen. Den integrerade kretsförstärkaren eller chipförstärkaren eller mikrochipsförstärkaren var resultatet av försöket att minska vikten och utrymmeskraven för fasta och bärbara elektroniska prylar och utrustning. Det finns applikationer där matchning av transistorer krävdes för att producera maximal högfientlig återgivning av insignalerna.

Hemdatorer som har ljudkort med integrerade kretsförstärkare som förstärker ljud är mycket populära i multimediaapplikationer. Den integrerade kretsförstärkaren accepterar utsignalen från digital-till-analog-omvandlaren. Denna utgång matas in i en annan integrerad kretsförstärkare tills effektnivån är tillräcklig för att driva en högtalare. I motsatt riktning, när en mikrofon används, förstärks eller förstärks den lilla signalen från en mikrofon till en nivå som är tillräcklig för att detekteras av en analog-till-digital-omvandlare. Denna digitala representation av ljudet eller rösten kan sedan sändas över digitala vägar med bland annat röst över Internet-protokoll (VOIP).

Den integrerade kretsförstärkaren kommer med flera stift eller paketterminaler. Verkliga integrerade kretsar kan också ha prestandaförbättrande funktioner såsom dubbelströmförsörjning. Ingången kan också vara en differentialtyp som har en ”–” eller inverterande ingång och en ”+” eller icke-inverterande ingång, vilket är en operationsförstärkare (OpAmp) som används flitigt i analoga datorenheter och återkopplingskontrollsystem som använder modeller av korrigeringssignalen. Med hjälp av motstånd och/eller kondensatorer kan en OpAmp kopplas in för att producera en signal som är proportionell, integral eller en derivata av korrigeringssignalen.

Olika elektroniska enheter, såsom mobiltelefoner och digitala enheter, såsom datorer, använder många typer av integrerade kretsförstärkare. Det finns till och med integrerade kretsförstärkare som arbetar i radiofrekvensbandet (RF) förutom ljudfrekvensbandet. Integrerade kretsar för RF-förstärkare används i kompakta mottagarapplikationer som för personlig kommunikationsutrustning som mobiltelefoner och persondataassistenter. OpAmp integrerade kretsar har vanligtvis åtta stift eller fler. OpAmp finns i olika typer beroende på vilken prestanda som behövs.

Specialfunktioner har lagts till för den integrerade kretsförstärkaren. För batteridrift kan det vara användbart att sätta en förstärkare i standbyläge, vilket minskar strömförbrukningen i enheter som tvåvägsradio som används i räddningsoperationer. Andra funktioner inkluderar ljudbrusreducering som säkerställer att röstmeddelanden är lätta att förstå under ogynnsamma förhållanden.