IC

Di era seperti sekarang ini IC atau Integrated Circuit menjadi salah satu tanda pesatnya perkembangan teknologi, dan komponen – komponen pada teknologi elektronik yang semakin lama semakin canggih. 

Dengan bentuk mungil yang dimilikinya, IC menyembunyikan bermacam fungsi dan kegunaan yang luar biasa. Kalau begitu, apa sajakah fungsi dan kegunaan yang tersembunyi pada IC tersebut? Bagaimana pula cara kerjanya? Nah, untuk mengetahui detailnya mengenai IC (Integrated Circuit), mari simak penjelasan berikut.

Pengertian IC

Integrated Circuit atau IC merupakan suatu komponen elektronik yang berbahan semikonduktor. Yang dimana Integrated Circuit ini terdiri dari beberapa komponen yang tergabung dan terintegrasi menjadi suatu rangkaian dalam bentuk chip kecil atau microchip.

Komponen – komponen yang tergabung di dalamnya yaitu seperti kapasitor, dioda, resistor, dan transistor. Umumnya, IC dipakai dalam pembuatan peralatan elektronik supaya lebih mudah dirangkai menjadi peralatan yang memiliki ukuran relatif kecil.

Sebelum IC diciptakan, sebagian besar dari peralatan elektronik dibuat dari komponen individu yang satu sama lainnya dihubungkan menggunakan kawat sehingga kurang praktis. 

Dalam berbagai bidang, IC telah banyak digunakan contohnya dalam industri dirgantara yang rangkaian kontrol elektroniknya harus lebih ringkas dan kecil. Sehingga hal tersebut dapat mengurangi massa atau berat dari misil, satelit, serta jenis – jenis pesawat ruang angkasa lainnya.

Desain dari komputernya yang sebelumnya begitu kompleks, kini dapat dipermudah dengan IC ini sehingga ukuran motherboard dapat diperkecil serta komponen – komponennya dapat dikurangi. Penerapan lain dari IC dipakai dalam kalkulator, ponsel dan lainnya yang bentuk objeknya relatif kecil.

Di zaman sekarang ini, seluruh peralatan elektronik dituntut supaya berukuran sekecil dan bermassa seringan mungkin, sehingga banyak memungkinkan dalam penggunaan IC. 

Tak hanya membuat ukuran yang kecil dan massa yang ringan, IC pun memberikan banyak keuntungan lain. Yang apabila dibandingkan dengan sirkuit – sirkuit konvensional, sirkuit yang dimiliki IC ini tidak menghasilkan panas yang berlebih serta hanya mengkonsumsi sedikit sumber tenaga dari yang sirkuit konvensional perlukan.

Macam – macam Jenis IC

1. IC Transistor – transistor Logic (IC – TTL)

Saat ini, IC digital merupakan IC yang paling banyak digunakan secara luas terutama untuk peralatan seperti sistem kontrol elektronik, kalkulator, dan komputer. IC digital beroperasi dengan prinsip dasar pengoperasian bilangan dasar 2 atau Biner Logic. Yang dimana Biner Logic hanya menggunakan dua kondisi, yaitu kondisi 1 (ON) dan kondisi 0 (OFF).

Terdapat dua jenis IC digital, diantaranya yakni TTL dan CMOS. Tipe IC – TTL menggunakan transistor sebagai komponen utamanya. Fungsi dari transistor pada IC – TTL ini juga dipakai pada berbagai variasi Logic. 

Di dalam satu perangkat atau kemasan IC, transistor logic terdiri dari beberapa macam gate yang dapat menjalankan beragam fungsi logic. Contohnya yaitu seperti NAND, OR, NOR, AND, XOR, dan fungsi – fungsi lain layaknya Memory, Multiplexer, Encoder, dan Decoder. Sehingga jumlah dari pin IC berjumlah banyak dan bervariasi (bisa 8, 14, 16, 24, dan 40).

IC tipe digital memiliki beberapa fungsi yakni dapat digunakan sebagai microprocessor, sebagai microcontroller, flip flop, counter, timer, clock, memory, multiplexer, bahkan kalkulator.

2. IC – CMOS

IC tipe Complementary with MOSFET atau CMOS merupakan IC yang berisi rangkaian dari beberapa komponen MOSFET untuk membentuk gate – gate dengan fungsi logic. Pada satu perangkat IC – CMOS, terdapat berbagai macam gate sama halnya IC – TTL yang menjalankan fungsi logic.

Misalnya XOR, OR, NOR, AND, NAND, dan fungsi – fungsi logic lain layaknya Encoders, Multiplexer, Decoders, dan Memory. Sebagai salah satu contoh dalam hal ini adalah IC dengan gate NOR yang dimana gate tersebut merilis output 1 atau 0 bergantung pada status inputnya.

3. IC Linear

IC Linear mempunyai beberapa perbedaan dengan IC digital yang dimana IC linear umumnya menggunakan sinusoida sebagai sinyal serta IC linear dapat berperan sebagai amplifier. Sementara IC digital hanya menggunakan dua kondisi 0 atau 1 (sinyal kotak) serta dapat berperan sebagai switch atau saklar. 

Perbedaan yang lebih signifikan yang terdapat pada IC linear adalah IC tipe ini tidak dapat menjalankan fungsi logic dan hanya didesain sebagai penguat tegangan. Contoh dari IC tipe ini yakni IC linear jenis Op – Amp.

Pada satu IC linear, terdapat rangkaian linier yang kerja rangkaian itu sifatnya proporsional dalam artian rangkaian linier tersebut sebanding dalam mengeluarkan output dengan inputnya. 

Terdapat beberapa fungsi dari IC linear, diantaranya yaitu dapat berfungsi sebagai penguat daya atau amplifier, sebagai multiplier, penerima frekuensi radio, sebagai regulator tegangan, penguat sinyal mikro, penguat operasional (Op – Amp), serta sebagai penguat IF dan RF.

4. IC Analog

Integrated Circuit tipe ini merupakan jenis IC yang beroperasi atau bekerja pada sinyal yang bentuk gelombangnya berkelanjutan (continue). Contoh dari IC analog adalah IC Multiplier, IC Voltage Regulator, IC Penguat Daya, IC Signal Amplifier, dan juga IC Op – Amp.

5. Mixed IC atau IC Campuran

IC Campuran ialah IC yang fungsinya mengkombinasikan fungsi dari IC digital dan IC analog dalam satu perangkat atau kemasan. Secara umum, IC ini dipakai dalam pengkonversian sinyal digital menjadi sinyal D/A converter (analog) maupun sebaliknya. 

Namun, seiring dengan perkembangan IC, Mixed IC ini kini memungkinkan dalam pengintegrasian sinyal digital ke fungsi RF pada satu kemasan.

6. IC Small – scale Integration (IC – SSI)

IC SSI termasuk dalam IC yang ukuran skalanya terbilang kecil yang hanya terdiri atas beberapa transistor saja dalam satu kemasannya.

7. IC Medium – scale Integration (IC – MSI)

IC MSI ini pada satu kemasannya terdiri atas ratusan transistor dan IC ini termasuk dalam IC yang berskala menengah. Tipe IC MSI jika dibandingkan dengan IC SSI dapat dikatakan lebih ekonomis karena IC ini memiliki ukuran dalam skala yang menengah, sedangkan IC SSI ukurannya berskala kecil.

8. IC Large – scale Integration (IC – LSI)

Dalam satu kemasan IC LSI, didalamnya terdiri atas ribuan transistor. IC LSI merupakan IC microprocessor pertama yang dikembangkan pada tahun 1970 – an dengan jumlah transistor kurang dari 4000 buah transistor. IC ini adalah IC yang dikembangkan untuk kalkulator.

9. IC Ultra Large – scale Integration (IC – ULSI)

IC ULSI yaitu IC yang dalam satu kemasannya terdiri atas lebih dari satu juta transistor. Tipe ini merupakan perkembangan dari tipe IC – LSI yang hanya terdiri atas ribuan transistor.

10. IC Monolitik

IC yang berbahan dasar semikonduktor dengan fungsi dan cara kerja yang mengintegrasikan komponen aktif dan komponen pasif dalam satu chip tunggal silikon. 

Konsep manufaktur dari IC ini yakni dapat membuahkan IC dengan biaya produksi rendah namun mempunyai tingkat keandalan yang tinggi. IC tipe Monolitik seringkali dijumpai pada rangkaian penerima FM/AM, rangkaian voltage regulator, rangkaian televisi, dan rangkaian amplifier.

11. Thin dan Thick Film IC

Thick Film IC dan Thin Film IC ukurannya relatif lebih besar jika dibandingkan dengan IC Monolitik. Ukuran yang relatif berbeda tersebut disebabkan karena pada Thin dan Thick Film IC ini hanya menggunakan kapasitor dan resistor (komponen pasif) yang bisa diintegrasikan ke wafer IC.

Sementara komponen aktif (transistor dan dioda) tidak bisa diintegrasikan ke wafer IC serta perlu dihubungkan secara terpisah dimana nantinya akan membentuk rangkaian tersendiri dalam satu kemasan IC.

Karakteristik serta bentuk dari kedua IC ini hampir sama, yang membuatnya berbeda adalah proses pembentukan pada komponen pasif. Jika Thick Film IC pada pembuatannya mempergunakan teknik sablon, sedangkan Thin Film IC menggunakan teknik katoda – sputtering.

12. IC Multi – Chip atau IC Hybrid

Jenis IC yang satu ini terbentuk dari sejumlah chip yang dihubungkan sehingga menjadi satu sirkuit yang terintegrasi. Umumnya, IC ini dipakai pada rangkaian amplifier berdaya tinggi mulai dari daya 5 Watt hingga lebih dari daya 50 Watt. Kinerja IC tipe ini dapat dikatakan lebih baik dan ringan daripada IC Monolitik.

13. IC Logic Gates 

Adalah IC yang mempunyai fungsi sebagai gerbang logika.

14. IC Comparator 

Fungsi yang dimiliki oleh IC Comparator adalah sebagai pembanding atau komparator.

15. IC Timer

IC Timer merupakan jenis IC yang berfungsi untuk menghitung waktu.

16. IC Switching

Yakni IC yang fungsinya dapat digunakan sebagai saklar atau switch.

17. IC Audio Amplifier

Tipe IC ini memiliki peran sebagai penguat audio.

Penggunaan Integrated Circuit (IC)

IC terbuat dari bahan semikonduktor yang dimana chipnya dapat dibaca sebagai meja kerja dan pada beberapa waktu tertentu silikon seringkali dipilih untuk fungsi tersebut. Selepas itu, beberapa komponen listrik seperti resistor, transistor, dioda, kapasitor, dan lain sebagainya akan ditambahkan ke chip tersebut dalam bentuk yang dibuat lebih kecil.

Komponen listrik yang digabungkan bersama – sama itu bertujuan agar mereka dapat menjalankan banyak perhitungan dan tugas. Dalam Perakitan ini, silikon juga dikenal sebagai wafer.

Cara Kerja IC

Pada dasarnya, cara kerja IC adalah menerima masukkan dalam bentuk logika dan melepaskannya yang berupa sinyal keluaran logic. Biasanya, sel logika diimplementasikan dengan menggunakan transistor ataupun dioda secara elektronik. Namun, dapat pula dibuat dengan menggunakan konfigurasi komponen – komponen yang memanfaatkan sifat – sifat relay atau elektromagnetik.

Setiap sel logika memiliki beberapa jumlah masukan yang biasanya berjumlah 2 sampai 10 masukan. Sel tersebut juga memiliki keluaran dengan jumlah tergantung pada jenis fungsinya, bisa satu atau dua dan dan lain sebagainya. 

Kelebihan dari IC

Kelebihan yang dimiliki IC antara lain adalah sebagai berikut :

1. Semua ukuran yang IC miliki lebih kecil daripada sirkuit diskrit lain.

2. Jika dibandingkan kemampuan sirkuit diskrit lainnya, IC lebih dapat diandalkan

3. Sumber tenaga yang dikonsumsi oleh IC sendiri hanya dibutuhkan sedikit saja karena bentuknya yang lebih kecil dari lainnya.

4. IC dengan mudah dapat ditempatkan dimanapun.

5. Kecepatan IC lebih tinggi dikarenakan tidak adanya kapasitansi dan efek parasit di dalam komponennya.

6. Temperatur antar komponen pada IC sangat kecil perbedaannya.

7. IC sangat sesuai untuk digunakan pada operasi sinyal kecil. 

8. Karena ukurannya yang begitu kecil maka daya yang dikonsumsi pun sangat sedikit.

Kekurangan dari IC

Meskipun terlihat lebih baik daripada perangkat lainnya, IC juga memiliki beberapa kekurangan. Beberapa kekurangan IC tersebut, yaitu :

1. IC hanya dapat menangani dengan jumlah daya yang sedikit.

2. Untuk mencapai koefisien suhu yang rendah cukup sulit dilakukan oleh IC.

3. Tidak memungkinkan adanya perakitan PNP tingkat tinggi.

4. Tidak dapat membuat coil dan indikator menggunakan IC.

5. Disipasi energinya terbatas, yakni hanya 10 Watt.

6. Sangat sulit didapatkannya tingkat kebisingan yang rendah serta operasi dengan tegangan yang tinggi.

7. Diperlukannya induktor dan transformator untuk menghubungkan ke luar chip semikonduktor dikarenakan tidak memungkinkannya pembuatan transformator dan induktor di permukaan chip semikonduktor.

8. Tidak dapat membuat induktor secara langsung dengan menggunakan IC.

Demikian penjelasan lengkap mengenai Integrated Circuit (IC) mulai dari pengertiannya, macam – macam jenis dan fungsinya, hingga kelebihan dan kekurangannya. Semoga penjelasan tersebut dapat dengan mudah dipahami dan bermanfaat bagi Anda. Terimakasih.