1. Kirish Asosiy qism: Integral mikrosxemalarning yaratilish tarixi. Integral mikrosxemalar turlari va tasnifi

Anolog va raqamli integral sxemalarning xususiyatlari.
Analogli integral mikrosxemalar- Analog shaklda taqdim etilgan axborotni qabul qilish, o'zgartirish (qayta ishlash) va chiqarish uzluksiz signallar yordamida amalga oshiriladigan integral sxema; A.da va. dan. chiqish kirishning uzluksiz funktsiyasidir.
Analog integral mikrosxemalar qonunga muvofiq o'zgaruvchan signallarni aylantirish va qayta ishlash uchun mo'ljallangan uzluksiz funksiya. Ular aloqa, televizor va teleboshqaruv uskunalarida, analog kompyuterlarda, magnitafonlarda, o'lchash asboblarida, boshqaruv tizimlarida va boshqalarda qo'llaniladi.
Analog mikrosxemalardan foydalanishning harorat oralig'idagi farq Jadvalda ko'rsatilgan. 2.4. Shubhasiz, harorat oralig'ining pastki chegarasi - 10 yoki - 30 ° C bilan tavsiflangan mikrosxemalarni qishda ishlash uchun mo'ljallangan portativ uskunalarda ishlatish tavsiya etilmaydi. Ba'zida jiddiy cheklovlar +50 yoki +55 ° S yuqori chegarasi bilan belgilanadi.
Zamonaviy raqamli kompyuterlar raqamlar bilan keng ko'lamli matematik amallarni yuqori aniqlikda bajarish imkonini beradi. Biroq, o'lchash va nazorat qilish tizimlarida ishlov beriladigan miqdorlar odatda elektr kuchlanishining o'zgaruvchan qiymatlari kabi doimiy signallardir. Bunday hollarda analog-raqamli va raqamli-analogli konvertorlardan foydalanish kerak. Bunday yondashuv hisob-kitoblarning to'g'riligiga qo'yiladigan talablar shunchalik yuqori bo'lsaki, ularni analog kompyuterlar yordamida ta'minlab bo'lmaydigan hollardagina o'zini oqlaydi. Mavjud analog kalkulyatorlar 0,1% dan ko'p bo'lmagan aniqlikni olish imkonini beradi. Operatsion kuchaytirgichlarga asoslangan eng muhim analog hisoblash sxemalari quyida muhokama qilinadi. Odatda biz op kuchaytirgichlarni ideal deb hisoblaymiz. Matematik operatsiyalarning aniqligi uchun yuqori talablar bilan, shuningdek, haqiqiy kuchaytirgichlarning xususiyatlarini hisobga olish kerak.
Bir nechta kuchlanishlarni yig'ish uchun siz inverting ulanishida operatsion kuchaytirgichdan foydalanishingiz mumkin. Kirish kuchlanishlari kuchaytirgichning teskari kirishiga qo'shimcha rezistorlar orqali beriladi (1-rasm). Bu nuqta virtual nolga teng bo'lganligi sababli, 1-Kirxgof qonuniga asoslanib, ideal op-ampning nol kirish oqimlarida, kontaktlarning zanglashiga olib chiqish kuchlanishi uchun quyidagi munosabatni olamiz:
U tashqariga / R  = - (U 1 /R 1 + U 2 /R 2 + ... + Un/Rn).
Guruch. 1. Inverting qo'shimchasining sxemasi
Integratsiya sxemasi
Analog hisoblash uchun eng muhimi integratsiya operatsiyalarini amalga oshirish uchun operatsion kuchaytirgichlardan foydalanishdir. Qoida tariqasida, buning uchun op-ampning teskari kiritilishi qo'llaniladi (2-rasm).

Guruch. 2. Inverting integratorning sxemasi
Birinchi Kirxgof qonuniga ko'ra, ideal op-ampning xususiyatlarini hisobga olgan holda, u lahzali qiymatlar uchun quyidagicha bo'ladi: i 1 = -i c. Shu darajada i 1 = u 1 /R 1 va kontaktlarning zanglashiga olib chiqish kuchlanishi kondansatkichdagi kuchlanishga teng:

keyin chiqish kuchlanishi quyidagicha aniqlanadi:

doimiy a'zosi u out(0) boshlang'ich integratsiya shartini belgilaydi. 3-rasmda ko'rsatilgan kommutatsiya sxemasidan foydalanib, zarur dastlabki shartlarni amalga oshirish mumkin. Qachon kalit S 1 yopiq, va S 2 ochiq, bu sxema 2-rasmda ko'rsatilgan sxema bilan bir xil ishlaydi. Agar kalit bo'lsa S 1 ochiq, keyin ideal op-amp bilan zaryadlash oqimi nolga teng bo'ladi va chiqish kuchlanishi o'chirish momentiga mos keladigan qiymatni saqlab qoladi. Kalit ochiq holda dastlabki shartlarni o'rnatish uchun, S 1 yopish tugmasi S 2. Ushbu rejimda sxema inertial aloqani simulyatsiya qiladi va o'tish jarayoni tugagandan so'ng, uning davomiyligi vaqt konstantasi bilan belgilanadi. R 3 C, integratorning chiqishi kuchlanishni o'rnatadi.