线性集成电路

以放大器为基础的一种集成电路。由于处理的信息都涉及到连续变化的物理量(模拟量)，人们也把这种电路称为模拟集成电路。

与分立元件电路相比，集成电路在设计上具有若干有利条件。由于所有器件是在一个很小的芯片上同时制造出来，其特性十分一致，而且元件参数具有高的比例精度。线性电路通常需要在一个电路中使用不同类型的器件，因而难以集成，初期发展缓慢。1964年，制成横向PNP晶体管,对线性集成电路的发展起了重要的作用。这是用一个环状的P型扩散区作集电极,用环中另一个P型扩散。

区作发射极。这种结构能与标准的NPN晶体管同时制造，为实现双极型互补电路创造了条件。1966年，第一个高性能的通用运算放大器问世。它在电路中应用灵活,体积很小,促进了电子学的迅速发展。60年代后期，各种线性电路获得广泛应用。70年代，各种高精度的数-模和模-数转换器成为数字技术和微处理机在信息处理、过程控制等领域里推广应用的关键器件。线性电路方面的一个新进展是采用 MOS工艺制造音频滤波器。其原理是开关电容法，即用开关将电容器交替接至电路中不同的电压节点来传输电荷，从而产生等效电阻。这种技术特别适用于 MOS工艺(见开关电容滤波器)。另一方面,由于应用模拟采样技术,采用 MOS工艺已能制出高稳定度的运算放大器和高精度的数-模与模-数转换器。这两种技术的结合,为模拟信息处理和通信设备分系统的大规模集成技术开 辟了广阔的前景。

大多数线性集成电路采用标准双极型工艺制造。为获得高性能电路，有时在标准工艺基础上作某些修改或采取附加的制造工序，以便在同一芯片上制作不同性能的各种元件和器件。双极-场效应相容技术 在双极型芯片上制作高性能结型场效应晶体管的技术。当芯片上NPN管形成后,分别用两次离子注入技术掺杂形成低浓度P-型沟道和高浓度N+型栅区。

具有对称结构(图8)。晶体管对Q1与Q2特性一致,称为差分对。由于采用恒流源偏置，若基极电流可忽略不计，则集电极电流与之和等于I0,与输入电压U1、U2无关,输入电压只改变偏置电流 I0在Q1与Q2中的分配情况。与之差对输入差动电压U1- U2的关系由下式给出： 这线性集成电路是正切函数。当驱动信号很小时(|U1-U2|< 运放是运算放大器的简称。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一直延续至今。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。

它能接受两个模拟信号的输入并产生与其乘积成比例的输出信号。图10为盖尔伯特乘法器，核心部分是由Q5～Q8组成的交叉连接的两对差动晶体管。利用上式可导出电压U2=2RcIytanh(墹U/2UT)。 二极管 D1与 D2用来产生反双曲正切 函数。信号电流Ix与Iy由电压-电流转换电路产生。如果电阻Rx与Ry足够大,则。因此,U2正比于输入电压Ux与Uy的乘积 盖尔伯特乘法器允许输入电压具有正或负的极性，因而通常称为四象限乘法器。它可与运算放大器结合完成乘法和除法、平方和开方运算，还可用于相位检测、倍频和增益控制。