అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్ మరియు అప్లికేషన్స్

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ను మోనోలిథిక్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ అని కూడా పిలుస్తారు, చిప్, మైక్రోచిప్ మరియు ఐసిని సమితిగా నిర్వచించవచ్చు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు మిలియన్ల రెసిస్టర్లు, కెపాసిటర్లు, ట్రాన్సిస్టర్లు మరియు ఇతర భాగాలు సెమీకండక్టర్ పొరపై లేదా సెమీకండక్టర్ పదార్థం యొక్క చిన్న పలకపై విలీనం చేయబడతాయి, సాధారణంగా సిలికాన్. సాధారణంగా, మన రోజువారీ జీవితంలో మనం ఉపయోగించే ప్రతి ఎలక్ట్రికల్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ గాడ్జెట్ ఇంటిగ్రేట్ సర్క్యూట్ల అనువర్తనం. ఐసిలు అనేక బిలియన్ ట్రాన్సిస్టర్లు మరియు ఇతర భాగాలను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, అవి పరిమాణంలో చిన్నవి, చాలా కాంపాక్ట్. లో పురోగతితో ఐసి టెక్నాలజీ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లో పంక్తిని నిర్వహించే వెడల్పు పదుల నానోమీటర్లకు తగ్గించబడుతుంది.

IC ల రకాలు

ఉన్నాయి వివిధ రకాల IC లు ప్రధానంగా IC లను అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు మరియు డిజిటల్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు వంటి రెండు రకాలుగా వర్గీకరించారు. ఈ వ్యాసంలో ప్రత్యేక సందర్భంగా మేము అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల రూపకల్పన మరియు అనువర్తనాల గురించి చర్చిస్తాము.

అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు

అనలాగ్ IC

మైక్రోప్రాసెసర్లు మరియు ఇతర సాఫ్ట్‌వేర్ ఆధారిత డిజైన్ సాధనాల ఆవిష్కరణకు ముందు అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు ప్రధానంగా చేతి లెక్కలు మరియు ప్రాసెస్ కిట్ భాగాలను ఉపయోగించి రూపొందించబడ్డాయి. అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్ రూపకల్పన కోసం ఉపయోగించబడుతుంది కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్లు , లీనియర్ రెగ్యులేటర్లు, ఓసిలేటర్లు, యాక్టివ్ ఫిల్టర్లు మరియు దశ లాక్ చేసిన ఉచ్చులు. శక్తి వెదజల్లడం, లాభం మరియు నిరోధకత వంటి సెమీకండక్టర్ పారామితులు అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ రూపకల్పనలో ఎక్కువ శ్రద్ధ వహిస్తాయి.

అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్

అనలాగ్ ఐసి డిజైన్ ప్రాసెస్‌లో సిస్టమ్ డిజైన్, సర్క్యూట్ డిజైన్, కాంపోనెంట్ డిజైన్, సర్క్యూట్ సిమ్యులేషన్స్, సిస్టమ్ సిమ్యులేషన్స్, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ లేఅవుట్ డిజైన్, ఇంటర్‌కనెక్ట్, వెరిఫికేషన్, ఫాబ్రికేషన్, డివైస్ డీబగ్, సర్క్యూట్ డీబగ్, సిస్టమ్ డీబగ్ ఉన్నాయి. డిజిటల్ ఐసి డిజైన్ ఆటోమేటెడ్ కాని అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్ చాలా కష్టం, సవాలు మరియు ఆటోమేటెడ్ కాదు.

ప్రాక్టికల్ అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్ క్రింది దశలను కలిగి ఉంటుంది:

అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్ ప్రాసెస్

బ్లాక్ స్థాయి వ్యవస్థను బ్లాక్ చేయండి

కావలసిన అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ కోసం బ్లాక్ స్థాయి రూపకల్పన కోసం ప్రధానంగా ఆలోచనలు అమలు చేయబడతాయి. పూర్తి బ్లాక్ స్థాయి వ్యవస్థను పొందడానికి వివిధ బ్లాక్‌లు రూపొందించబడ్డాయి మరియు అనుసంధానించబడ్డాయి.

కాంపోనెంట్ లెవల్ సర్క్యూట్

బ్లాక్ లెవల్ సిస్టమ్ ఆధారంగా, కాంపోనెంట్ లెవల్ సర్క్యూట్ ఏర్పడటానికి వేర్వేరు తగిన భాగాలు ఉపయోగించబడతాయి మరియు అనుసంధానించబడతాయి. ఈ సర్క్యూట్‌ను అనలాగ్ ఐసి డిజైన్ కోసం ప్రాథమిక సర్క్యూట్‌గా ఉపయోగించడం, దీనిని అనుకరణ కోసం ఉపయోగిస్తారు.

కాంపోనెంట్ స్థాయి సర్క్యూట్‌ను ధృవీకరిస్తోంది

భాగం స్థాయి సర్క్యూట్ ధృవీకరణ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ సర్క్యూట్ రూపకల్పన అనుకరించబడింది మరియు అనుకరణ ఫలితాల ఆధారంగా, అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ యొక్క కాంపోనెంట్ లెవల్ సర్క్యూట్ ధృవీకరించబడుతుంది.

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ లేఅవుట్

అనుకరణలను ఉపయోగించి అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ యొక్క భాగం స్థాయి సర్క్యూట్ యొక్క ధృవీకరణ తరువాత. అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ లేఅవుట్ భౌతిక అనువాదాన్ని ఉపయోగించి రూపొందించబడింది. అందువలన, అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ లేఅవుట్ రూపొందించబడింది.

ఐసి యొక్క ఫ్యాబ్రికేషన్

అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల ఫ్యాబ్రికేషన్‌లో సెమీకండక్టర్ పదార్థాన్ని ఉపయోగించి సెమీకండక్టర్ పొరను సృష్టించడం వంటి అనేక దశలు ఉంటాయి (లేదా నేరుగా సెమీకండక్టర్ పొరను ఉపయోగించవచ్చు). విభిన్నంగా సమగ్రపరచడం ఎలక్ట్రికల్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ భాగాలు పొరపై రెసిస్టర్లు, ట్రాన్సిస్టర్లు మొదలైనవి మరియు ప్యాకేజీ IC ను రూపొందించడానికి చిప్‌ను ప్యాక్ చేయడం వంటివి.

పరీక్ష మరియు డీబగ్గింగ్ IC

అంచనా ఫలితాలతో ఫలితాలను తనిఖీ చేయడానికి అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ పరీక్షించబడుతుంది మరియు డీబగ్ చేయబడుతుంది. అప్పుడు ఐసి ప్రోటోటైప్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ యొక్క లక్షణం కోసం రూపొందించబడింది మరియు ఉపయోగించబడుతుంది మరియు అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ను అంచనా వేయడానికి మూల్యాంకన బోర్డు ఉపయోగించబడుతుంది.

ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్

IC 741 కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్ యొక్క భాగం-స్థాయి సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది. ఇది చిప్‌లో విలీనం చేయబడిన రెసిస్టర్లు మరియు ట్రాన్సిస్టర్‌లను కలిగి ఉంటుంది.

అనలాగ్ IC 741 Op-Amp ఇంటర్నల్ సర్క్యూట్ యొక్క కాంపోనెంట్ లెవల్ రేఖాచిత్రం

రంగు పెట్టెలు వీటిని సూచిస్తాయి: lined ట్‌లైన్డ్ బ్లూ-డిఫరెన్షియల్ యాంప్లిఫైయర్, lined ట్‌లైన్డ్ మెజెంటా-వోల్టేజ్ యాంప్లిఫైయర్, (రూపురేఖలు సియాన్-అవుట్పుట్ స్టేజ్, మరియు గ్రీన్-వోల్టేజ్ లెవల్ షిఫ్టర్)

అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ యొక్క అనువర్తనాలు

పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ సర్క్యూట్లు, ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్లు మరియు సెన్సార్లు వంటి అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్లకు క్రియాశీల వడపోత, చిప్‌లోని భాగాలకు విద్యుత్ పంపిణీ, మిక్సింగ్ మరియు మొదలైన వాటి కోసం నిరంతర సిగ్నల్‌లతో ఉపయోగించే సెన్సార్లు వంటి వాటికి వేర్వేరు ఉదాహరణలు ఉన్నాయి.

యాక్టివ్ ఫిల్టరింగ్ కోసం అనలాగ్ IC యొక్క అప్లికేషన్

క్రియాశీల వడపోత కోసం అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్ ఉపయోగించబడుతుంది. యాక్టివ్ ఫిల్టర్ లేదా అనలాగ్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫిల్టర్ ఉపయోగించుకుంటుంది క్రియాశీల ఎలక్ట్రానిక్స్ భాగాలు స్థూలమైన మరియు ఖరీదైన ఇండక్టర్‌ను నివారించడం ద్వారా వడపోత యొక్క పనితీరు మరియు ability హాజనితతను మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించే యాంప్లిఫైయర్‌ల వంటివి.

క్రియాశీల వడపోత (ఎలక్ట్రానిక్ ఫిల్టర్ టోపోలాజీ) యొక్క విభిన్న ఆకృతీకరణలు ఉన్నాయి సాలెన్-కీ ఫిల్టర్ , స్టేట్ వేరియబుల్ ఫిల్టర్లు, బహుళ ఫీడ్‌బ్యాక్ ఫిల్టర్లు మరియు మొదలైనవి.

పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ సర్క్యూట్ కోసం అనలాగ్ ఐసి యొక్క అప్లికేషన్

అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్ (లేదా ఏదైనా ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు) లో, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ రూపకల్పనకు ఉపయోగించే మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ అన్ని ఎలక్ట్రికల్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ భాగాలకు శక్తి అవసరం. చిప్‌లో రూపొందించిన కండక్టర్ల నెట్‌వర్క్‌ను ఉపయోగించి ఆన్ చిప్ భాగాలకు ఈ అవసరమైన విద్యుత్ శక్తి పంపిణీ చేయబడుతుంది. పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ సర్క్యూట్‌లో సర్క్యూట్‌లో శక్తిని పంపిణీ చేయడానికి ఉపయోగించే ఈ రకమైన నెట్‌వర్క్‌ల (కండక్టర్ల నెట్‌వర్క్) యొక్క విశ్లేషణ మరియు రూపకల్పన ఉంటుంది.

ఫ్రీక్వెన్సీ మిక్సింగ్ కోసం అనలాగ్ IC యొక్క అప్లికేషన్

ఫ్రీక్వెన్సీ మిక్సర్ మిక్సర్ (నాన్ లీనియర్ ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్) అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్, దీనిని ఫ్రీక్వెన్సీ మిక్సింగ్ కోసం ఉపయోగిస్తారు. సర్క్యూట్‌కు వర్తించే రెండు వేర్వేరు సంకేతాల నుండి కొత్త పౌన frequency పున్యాన్ని సృష్టించడం ఫ్రీక్వెన్సీ మిక్సింగ్ అని నిర్వచించవచ్చు. సంకేతాలను బదిలీ చేయడానికి కూడా ఇవి ఉపయోగించబడతాయి, ఒక శ్రేణి పౌన frequency పున్యాన్ని మరొకదానికి ఏర్పరుస్తాయి.

ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్‌గా అనలాగ్ IC యొక్క అప్లికేషన్

IC 741 Op-Amp

పై చిత్రంలో చూపిన కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్‌లో ఉత్తమ ప్రాథమిక మాడ్యూల్. వివిధ రకాలైన కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్లు ఉన్నాయి, అయితే IC 741 Op-Amp చాలా అనువర్తనాల్లో కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్‌ను ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తారు. ఆప్-ఆంప్ యొక్క సాధారణ ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ (I / O) సంబంధం అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల రూపకల్పనలో op-amp ను ఉపయోగించటానికి కారణం.

ఎడ్జ్ఫ్క్స్కిట్స్.కామ్ చేత పవర్ సేవర్ సర్క్యూట్

పరిశ్రమలు మరియు వాణిజ్య సంస్థల కోసం పవర్ సేవర్ ప్రాజెక్ట్ అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ డిజైన్లలో ఒకటి, అవి IC 741 op-amp. పరిశ్రమలలో విద్యుత్ నష్టాన్ని తగ్గించడానికి పవర్ కారకం పరిహారం అందించడానికి షంట్ కెపాసిటర్లను ఉపయోగిస్తారు. శక్తి కారకం నిజమైన శక్తి యొక్క నిష్పత్తిగా లేదా స్పష్టమైన శక్తికి చురుకుగా లేదా క్రియాశీలక మొత్తంగా నిర్వచించవచ్చు రియాక్టివ్ పవర్ .

శక్తి కారకం తగ్గినప్పుడు, లోడ్ డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి ఎక్కువ శక్తి అవసరం. అందువలన సామర్థ్యం తగ్గుతుంది మరియు ఖర్చు (పవర్ బిల్లు) పెరుగుతుంది. ఈ వ్యవస్థలో, జీరో వోల్టేజ్ పల్స్ మరియు జీరో కరెంట్ పల్స్ వాటి మధ్య సమయం మందగించాయి, ఇది కంపారిటర్ మోడ్‌లోని కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్‌ల ద్వారా తగిన విధంగా ఉత్పత్తి అవుతుంది. వీటిని రెండు అంతరాయ పిన్‌లకు తినిపిస్తారు 8051 మైక్రోకంట్రోలర్ ఇది LCD లో ప్రేరక లోడ్ కారణంగా విద్యుత్ నష్టాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.

ఎడ్జ్ఫ్క్స్కిట్స్.కామ్ చేత పవర్ సేవర్ సర్క్యూట్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

సంభావ్య ట్రాన్స్ఫార్మర్ వద్ద వోల్టేజ్ జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ V వలె పనిచేసే ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్కు ఇవ్వబడుతుంది మరియు ప్రస్తుత ట్రాన్స్ఫార్మర్ వద్ద కరెంట్ జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ I వలె పనిచేసే ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్కు ఇవ్వబడుతుంది. ఈ కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ల యొక్క అవుట్పుట్లకు ఇవ్వబడుతుంది 8051 మైక్రోకంట్రోలర్ ఇది సున్నా విద్యుత్ నష్టాన్ని కలిగించడానికి సర్క్యూట్లో షంట్ కెపాసిటర్లను కనెక్ట్ చేయడానికి రిలే డ్రైవర్ IC ద్వారా రిలేల యొక్క యాక్చుయేషన్‌ను నియంత్రిస్తుంది.

అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల అనువర్తనాలు మీకు తెలుసా? ఎలక్ట్రికల్ మరియు మీ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం మరియు సందేహాలను పంచుకోవడానికి సంకోచించకండి ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రాజెక్టులు దిగువ వ్యాఖ్య విభాగంలో మీ వ్యాఖ్యలను పోస్ట్ చేయడం ద్వారా.