Pengertian IC (Integrated Circuit) - IC merupakan salah satu komponen yang sangat penting yang terdapat pada rangkaian elektronik. Sebelum adanya komponen ini, hampir semua peralatan / perangkat elektronik terbuat dari satuan-satuan komponen yang terhubung melalui kabel atau kawat sehingga ukurannya menjadi sangat besar.
Dengan adanya IC, perangkat elektronika bisa menjadi lebih portable.
Lalu apa itu IC?
Untuk lebih bisa memahaminya, anda bisa membaca pembahasan di bawah ini mengenai pengertian IC, fungsi IC, Cara Kerja IC dan jenis-jenis IC.
Pengertian IC (Integrated Circuit)
IC (Integrated Circuit) adalah komponen elektronika aktif yang mana merupakan gabungan dari komponen lain yang jumlahnya mulai dari ratusan hingga ribuan. Bahan utama pembuatan IC adalah bahan semikonduktor berupa silicon.
Meskipun IC terdiri dari ratusan sampai ribuan komponen di dalamnya, namun IC mempunyai bentuk dan ukuran yang kecil. Hal yang perlu Anda ketahui mengenai IC adalah, IC merupakan komponen elektronika aktif yang sensitif terhadap pengaruh ESD (Electrosatic Discharge). Karena itu diperlukan penanganan khusus di dalamnya, agar bisa mencegah terjadinya kerusakan pada IC.
Sejarah IC (Integrated Circuit)
Teknologi IC (Integrated Circuit) pertama kali diperkenalkan pada tahun 1958 oleh Jack Kilby yang pada saat itu tengah bekerja untuk Texas Instrument. Enam bulan kemudian, Robert Noyce berhasil melakukan fabrikasi IC dengan sistem interkoneksi pada sebuah Chip Silikon.
Sehingga pada awal abad ke 20, IC merupakan salah satu perkembangan teknologi yang signifikan.
Sebelum IC ditemukan, peralatan elektronik umumnya menggunakan tabung vakum sebagai komponen utama yang kemudian digantikan oleh transistor yang mempunyai ukuran yang lebih kecil dibandingkan dengan tabung vakum.
Namun untuk merangkai sebuah rangkaian elektronika yang rumit dan kompleks, harus menggunakan komponen transistor dalam jumlah yang banyak, hal ini membuat perangkat elektronika yang dihasilkannya pun akan berukuran besar dan kurang cocok untuk dibawa bepergian (portable).
Dengan adanya teknologi Integrated Circuit (IC) akan memungkinkan seorang perancang elektronik membuat sebuah perangkat elektronika dengan ukuran yang lebih kecil dan lebih ringan juga tentunya dengan harga yang lebih terjangkau.
Daya listrik yang dikomsumsi oleh sebuah IC juga lebih rendah dibandingkan dengan transistor. Oleh karena itu, hampir semua peralatan elektronika saat ini telah menjadikan IC sebagai komponen utamanya.
Jika teknologi Integrated Circuit tidak ditemukan, mungkin saat ini kita tidak dapat menikmati perlatan elektronika portable seperti Laptop, MP3 Player, Tablet PC, Handphone, Konsol Game Portable, Kamera digital dan lainnya.
Aplikasi dan Fungsi IC
Jika berdasarkan pada aplikasi dan fungsinya, IC dibedakan menjadi 3 yaitu IC Linear, IC Digital dan Mixed IC.
1. IC Linear
IC (Integrated Circuit) Linear merupakan komponen yang dapat beroprasi pada sinyal dengan bentuk gelombang kontinu. Integrated Circuit jenis ini disebut juga sebagai IC Analog. IC Linear juga memiliki beberapa fungsi penting, antara lain :
- Penguat Sinyal (Signal Amplifier)
- Penguat Daya (Power Amplifier)
- Penguat Sinyal Mikro (Operasional Amplifier / Op Amp)
- Penguat RF dan IF (RF dan IF Amplifier)
- Penguat Sinyal Mikro (Microwave Amplifier)
- Multiplier
- Radio Receiver
- Regulator Tegangan
2. IC Digital
Pada dasarnya IC Digital adalah IC yang memiliki rangkaian switch dengan tegangan output dan inputnya hanya memiliki 2 level yaitu "Tinggi" dan "Rendah" atau dalam kode binary dilambangkan atau disimbolkan dengan angka "1" dan "0". Saat ini, IC Digital paling banyak digunakan pada peralatan seperti kalkulator, komputer dan sistem kontrol elektronik.
IC Digital juga memiliki beberapa fungsi penting, antara lain:
- Clock
- Microprocessor
- Microcontroller
- Flip-flop
- Calculator
- Timer
- Multiplexer
- Counter
- Gerbang Logika
3. Mixed IC
Mixed IC merupakan gabungan antara IC Linear dan IC Digital dalam satu rangakaian. Fungsi dari komponen ini adalah untuk menkonversikan sinyal digital menjadi analog atau juga sebaliknya.
Jenis-Jenis IC (Integrated Circuit)
Circuit terpadu atau integrated circuit terdiri dari beberapa jenis diantaranya adalah TTL (Transistor transistor Logic), IC-CMOS dan IC linear.
1. TTL (Transistor transistor Logic)
IC Transistor Transistor Logic merupakan jenis IC Digital dengan komponen utamanya adalah transistor. Circuit terpadu jenis ini juga menggunakan sinyal gelombang square dan memiliki dua kondisi, yaitu 0 atau 1 yang berfungsi sebagai saklar.
Integrated Circuit TTL juga memiliki fungsi untuk digunakan di berbagai variasi logika. Karena itulah IC jenis ini juga dikenal sebagai transistor logic. IC transistor logic juga memiliki beberapa macam gerbang logika yang dapa melakukan berbagai macam fungsi seperti NAND, AND, NOR, OR dan XOR.
Selain itu, terdapat beberapa fungsi logika lainnya seperti encoder, decoder, memory dan multiflexer. Oleh karena itu IC jenis ini memiliki pin yang berjumlah banyak dan bervariasi mulai dari 8 pin hingga 40 pin. Integrated Circuit TTL hanya bisa berfungsi jika diberi tegangan arus listrik sekitar 5 Volt.
2. IC-CMOS
Selain IC TTL, ada juga jenis IC Digtal lainnya, yaitu Complimentary with MOSFET (C-MOS) yang merupakan gabungan dari komponen MOSFET. C-MOS juga menggunakan sinyal gelombang kotak (square) dan memiliki dua kondisi, yaitu 0 atau 1 yang berperan sebagai saklar.
Fungsi dari IC-CMOS untuk membentuk gerbang (gate) dengan fungsi logika. Sehingga rangkaian yang menggunakan IC Complimentary with MOSFET akan dapat bekerja secara otomatis. Dalam satu kemasan C-MOS terdapat berbagai jenis gate atau gerbang dengan fungsi logic yang beragam.
3. IC Linear
Umumnya, IC linear berbeda dengan jenis lainnya karena bukan termasuk IC Digital. IC jenis ini tidak menggunakan sinyal gelombang kotak (square) melainkan gelombang sinuosida dan berfungsi sebagai penguat atau amplifier.
Karena itu IC linear tidak mempunyai fungsi gerbang logika melainkan dirancang khusus sebagai penguat tegangan. Pada IC linear terdapat rangkaian proporsional atau rangkaian yang dapat mengeluarkan output sebanding dengan Input-nya.
Pengelompokan IC (Integrated Circuit)
Circuit terintegrasi tidak hanya terdiri dari jenis-jenis yang sudah dijelaskan sebelumnya, komponen ini juga terbagi menjadi 3 kelompok, yaitu pengelompokan berdasarkan jumlah komponen, berdasarkan package (paket) dan berdasarkan teknik pembuatannya.
1. Pengelompokan Berdasarkan Jumlah komponen
Pengelompokan IC berdasarkan jumlah komponennya terdiri dari 5 IC, yaitu :
Small-scale Integration (SSI) - IC dengan skala yang kecil dan hanya terdiri dari beberapa transistor saja didalamnya. Umumnya, IC SSI hanya mampu menampung sampai 100 komponen saja.
Medium-scale Integration (MSI) - Jenis IC berskala menengah yang berisi ratusan transistor didalamnya. IC MSI mampu menampung 100 sampai 3.000 komponen didalamnya.
Large-scale Integration (LSI) - Berisikan 4000 transistor didalamnya serta mampu menampung 4000 sampai 100.000 komponen.
Very Large-scale Integration (VLSI) - Berisikan puluhan ribu sampai ratusan ribu transistor dalam kemasannya serta memiliki daya tampung hingga 1.000.000 komponen.
Ultra Large-scale Integration (ULSI) - Merupakan IC jenis terbaru yang mampu menampung hingga lebih dari 1 juta transistor didalamnya.
2. Pengelompokan Berdasarkan Package
Pengelompokan selanjutnya adalah berdasarkan package, terdapat 5 IC di dalam kelompok ini :
Single In-line Packages (SIP) - paket chip dari IC yang hanya berisikan satu baris pin koneksi.
Dual In-line Packages (DIP) - paket chip dengan bentuk persegi panjang dan memiliki dua deret pin paralel yang berfungsi sebagai penghubung listrik.
Small Outline Packages (SOP) - IC yang memiliki kesamaan dengan jenis DIP. Perbedaanya hanya terletak pada bentuknya saja, dimana SOP memiliki bentuk yang ramping dan tipis.
Quad Flat Packages (QFP) - IC yang permukaannya memiliki pin yang membentang dari keempat sisinya. Pin yang terdapat pada IC Quad Flat Packages terdiri dari 32 sampai dengan 304 pin dengan ukuran yang kecil. IC QFP juga mempunyai dua variasi yaitu Low QFP dan Thin QFP.
Ball Grid Arrays (BGA) - Memiliki bentuk lingkaran dan biasanya terpasang pada perangkat elektronik secara permanen.
3. Pengelompokan Berdasarkan Teknik Pembuatannya
yang terakhir adalah pengelompokan IC berdasarkan teknik pembuatannya.
IC Monolitik - dibuat dengan cara mengintegrasikan antara komponen aktif dan pasif pada satu chip tunggal kemudian memanfaatkan semikonduktor dari silikon.
Thic and Thin Film IC - dibuat dengan teknik katoda sputtering (penguapan).
IC Hybrid - dibuat dengan menghubungkan sejumlah chip menjadi satu circuit dan terintegrasi.
Contoh IC Pada Peralatan Elektronika
IC pada perangkat elektronika memiliki beragam bentuk dan fungsi. Berikut beberapa contoh IC (Integrated Circuit) dalam peralatan elektronika.
1. IC Op-Amp
IC Op-Amp biasa disebut juga sebagai ic amplifier operasional dan termasuk dalam jenis IC analog. IC Op-amp menggunakan dua jenis umpan balik, yakni umpan balik positif yang berfungsi untuk menambah penguatan. Kemudian umpan balik negatif yang digunakan untuk mengurangi penguatan.
2. IC Power Adaptor
IC power adaptor biasa digunakan untuk komponen utama dalam rangkaian power adaptor. Jenis IC tersebut biasanya digunakan untuk sub rangkaian regulator. Fungsi utamanya adalah untuk menstabilkan tegangan (voltase).
3. IC Silinder
IC silinder merupakan IC yang sering digunakan untuk rangkaian penguat pesawat Citizen Brand (CB) dan juga Held Tranceived (HT). IC silinder memiliki beberapa kelebihan, diantaranya adalah tingkat ketahanannya yang lebih lama dibandingkan jenis IC yang lainnya.
4. IC Timer 555
IC Timer 555 memiliki fungsi penunda waktu dan oscillator. Lebih tepatnya, IC Timer 555 difungsikan sebagai pewaktu yang menentukan besaran nilai tahanan dan kondensator dalam setiap rangkaian.
5. IC Digital
IC Digital adalah salah satu jenis IC yang bisa dikatak nsebagai versi IC paling populer. Hal ini karena IC ini paling banyak ditemukan pada rnagkaian elektronika. IC Digital umumnya memiliki satu titik elektronis. Dimana di dalamnya terdapat kali IC dan binary digit yang dilambangkan dengan 1 dan 0.
Kelebihan dan Kekurangan IC
IC merupakan komponen elektronika yang memiliki banyak sekali keunggulan dan manfaat. Namun, selain memiliki keunggulan, komponen elektronika tersebut tentunya juga memiliki kekurangan. Apa saja kelebihan menggunakan IC dan apa saja kekurangannya? Simak pada penjelasan di bawah ini.
1. Kelebihan IC
Berikut ini beberapa kelebihan IC yang perlu kamu ketahui:
- Dapat melakukan fungsi dna sistem kerja yang rumit.
- Lebih mudah diganti dan diperbaik apabila ada kerusakan.
- Sesuai untuk sistem operasi dengan sinyal rendah.
- IC memiliki ukuran yang jauh lebih kecil.
- Memiliki bobot yang ringan.
- Solder dan interkoneksi IC dengan komponen internal IC sedikit.
- Penggunaan daya listrik bisa lebih kecil dan tentu saja hemat.
- Dapat diproduksi secara secara serentak atau dalam jumlah banyak sehingga harga jualnya bisa menjadi lebih murah.
2. Kekurangan IC
Berikut beberapa kekurangan dari IC (integrated Circuit)
- IC tidak bisa memicu atau menghasilkan daya tinggi.
- IC tidak tahan terhadap suhu tinggi. Inilah mengapa sangat dibutuhkan kipas atau heatsink untuk menurunkan suhu disekitar IC.
- IC hanya dapat dioperasikan pada sistem dengan tegangan rendah.
- IC perlu ditangan dengan hati-hati karena sangat sensitif terhadap Elektroastatik Discharge.
- Toleransi terhadap tegangan sangat kecil dan terbatas.
Demikianlah pembahasan mengenai pengertian IC, fungsi, jenis dan pengelompokan IC.