Integrated Circuit atau yang disingkat dengan IC adalah sebuah komponen elektronika aktif yang terdiri dari gabungan ratusan, hingga jutaan transistor, dioda, resistor dan kapasitor yang diintegrasikan menjadi suatu rangkaian elektronika dalam sebuah kemasan kecil.
Baca juga : IC 555 : Spesifikasi, Datasheet, PINOUT, Diagram Rangkaian dan Prinsip Kerja
Bahan utama yang membentuk sebuah Integrated Circuit (IC) adalah semikonduktor. Silicon merupakan bahan semikonduktor yang paling sering digunakan dalam teknologi fabrikasi Integrated Circuit (IC). Pada istilah bahasa Indonesia, IC juga sering disebut sebagai Sirkuit terpadu.
Sampai saat ini hampir semua peralatan elektronika mengandalkan teknologi IC sebagai komponen utama dalam perancangannya. Teknologi IC ini memungkinkan seorang perancang rangkaian elektronika untuk membuat sebuah peralatan elektronika yang lebih kecil, ringan, daya listrik kecil, dan harga lebih terjangkau.
Fungsi IC (Integrated Circuit)
Berdasarkan Aplikasi dan Fungsinya, IC (Integrated Circuit) dapat dibedakan menjadi IC Linear, IC Digital dan juga gabungan dari keduanya.
IC Linear
IC Linier, juga dikenal sebagai Integrated Circuit Analog, merupakan jenis IC yang beroperasi pada sinyal yang berbentuk gelombang kontinyu. Beberapa fungsi utama dari IC linier, diantaranya :
- Penguat Daya (Power Amplifier), untuk meningkatkan kekuatan sinyal dalam perangkat elektronik.
- Penguat Sinyal (Signal Amplifier), digunakan sebagai penguat sinyal umum dan berbagai aplikasi lainnya.
- Penguat Operasional (Operational Amplifier / Op Amp), digunakan untuk berbagai keperluan penguatan sinyal.
- Penguat Sinyal Mikro (Microwave Amplifier),membantu dalam menguatkan sinyal frekuensi tinggi seperti mikrowave.
- Penguat frekuensi radio RF dan IF (RF and IF Amplifier) pada perangkat penerima radio.
- Voltage Comparator, berfungsi sebagai pembanding tegangan untuk membandingkan dua tegangan input.
- Multiplier, Digunakan sebagai komponen dalam perhitungan perkalian sinyal dalam rangkaian elektronika.
- Penerima Frekuensi Radio (Radio Receiver), Bagian dari perangkat penerima radio yang membantu mengolah sinyal radio.
- Regulator Tegangan (Voltage Regulator), yang memastikan tegangan listrik dalam perangkat tetap konstan dan stabil.
IC Digital
Pada dasarnya IC Digital merupakan rangkaian switching yang tegangan Input dan Outputnya hanya memiliki 2 level yaitu “tinggi” dan “rendah” atau dalam kode binary dilambangkan dengan “1” dan “0”.
IC Digital pada umumnya berfungsi sebagai :
- Flip-flop, digunakan dalam penyimpanan data dan pengaturan keadaan sinyal.
- Gerbang Logika (Logic Gates), berfungsi sebagai gerbang logika yang digunakan untuk mengendalikan logika perangkat elektronik.
- Timer, sebagai timer untuk mengatur waktu dalam berbagai aplikasi.
- Counter, menghitung kejadian atau peristiwa tertentu.
- Multiplexer, membantu dalam pengalihan data dari berbagai sumber ke satu saluran output.
- Calculator, melakukan berbagai perhitungan matematika dengan cepat dan akurat.
- Memory, digunakan dalam berbagai jenis memori dalam perangkat, seperti RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read-Only Memory).
- Clock, berfungsi untuk mengalirkan data agar dapat diproses oleh rangkaian
- Microprocessor & Microcontroller, Merupakan otak dari perangkat tersebut.
Mixed IC
Mixed IC adalah gabungan antara jenis IC (integrated circuit) analog dan IC digital. Fungsi utama dari Mixed IC adalah melakukan konversi antara sinyal analog dan sinyal digital, yang artinya mereka mampu mengubah informasi dari bentuk kontinu menjadi bahasa biner, ataupun sebaliknya.
Hal ini sangat penting dalam berbagai aplikasi, terutama dalam pemrosesan sinyal. Selain itu, Mixed IC juga digunakan untuk mengintegrasikan sinyal digital dengan fungsi RF (Radio Frequency). Itu berarti mereka memiliki peran yang signifikan dalam perangkat-perangkat nirkabel dan komunikasi modern.
Jenis-jenis IC (integrated circuit) dan Contohnya
Terdapat tiga jenis klasifikasi IC (integrated circuit), yaitu:
- TTL (Transistor Transistor Logic)
- IC-CMOS
- IC Linier
Berikut pembahasan dari jenis klasifikasi IC.
Transistor Transistor Logic (TTL)
IC TTL (Transistor Transistor Logic) merupakan jenis IC digital yang dibangun menggunakan transistor sebagai komponen utamanya yang berfungsi pemicu variasi logis. Dalam IC TTL, terdiri dari beberapa transistor yang digabungkan menjadi satu dan menciptakan dua kondisi berbeda: on atau off
IC TTL bekerja dengan sumber tegangan yang relatif rendah, yaitu sekitar 4,75 hingga 5,25 volt. Selain itu, IC TTL juga memiliki berbagai gerbang logika, masing-masing dengan fungsi yang berbeda. Komponen ini juga dapat digunakan untuk berbagai fungsi logika lainnya, termasuk encoder, multiplexer, decoder, dan bahkan memori.
IC CMOS
IC-CMOS, merupakan singkatan dari “Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,” adalah merupakan IC yang terdiri dari kombinasi MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor).
Pada IC-CMOS, penggunaan gelombang kotak (square wave) umumnya digunakan dalam dua kondisi, yaitu 1 dan 0, yang berperan sebagai saklar. IC-CMOS biasanya beroperasi pada tegangan arus listrik sekitar 12 volt untuk mencapai kinerja maksimum.
Ketika kamu mengintegrasikannya dalam rangkaian elektronika, perangkat tersebut dapat berfungsi secara otomatis sesuai dengan logika yang telah ditentukan.
Fungsi utama dari IC-CMOS adalah sebagai gerbang logika. Jenis IC-CMOS ini memiliki berbagai fungsi gerbang logika, termasuk AND, NAND, OR, NOR, dan XOR. Selain itu, IC-CMOS juga mampu melakukan berbagai fungsi logika lainnya seperti multiplexer, decoder, encoder, dan bahkan memori.
IC Linier
IC linear tidak termasuk dalam kategori IC digital, IC digital menggunakan sinyal kotak (square wave), IC linear mengandalkan gelombang sinusoida. Gelombang sinusoida dalam IC linear berfungsi sebagai amplifier atau penguat.
Jadi, jelas bahwa fungsi utama IC linear adalah untuk memperkuat tegangan. Mereka tidak memiliki peran sebagai gerbang logika seperti yang dimiliki oleh IC digital.
Biasanya, jenis IC linear dirancang dengan rangkaian yang proporsional. Artinya, mereka dirancang untuk menghasilkan output yang sebanding dengan inputnya.
IC linear memiliki peran penting dalam mengolah sinyal analog dan memastikan bahwa tegangan dapat diperkuat dengan baik dalam rangkaian elektronika. Contoh penggunaan yang umum dari IC linear adalah sebagai amplifier operasional.
Klasifikasi IC (integrated circuit)
Selain dari jenis dan fungsinya, pengelompokan IC juga mencakup aspek seperti teknik pembuatannya, komponen, dan paketnya.
IC Berdasarkan Teknik Pembuatannya
Berdasarkan dari teknik pembuatannya, IC (integrated circuit) dapat diklasifikasikan ke dalam tiga jenis utama yaitu :
1. IC Monolitik
IC monolitik merupakan jenis IC yang terbuat dari proses integrasi chip tunggal dengan komponen aktif dan pasif. Biasanya, IC monolitik menggunakan silikon sebagai bahan semikonduktornya.
Tujuan utama IC monolitik adalah untuk menghasilkan komponen dengan fungsi tinggi, namun dengan biaya produksi yang rendah. IC monolitik dapat ditemukan dalam berbagai rangkaian elektronika seperti regulator, amplifier, bahkan dalam perangkat televisi.
2. Thick And Thin Film IC
Jenis IC ini memiliki cara kerja yang mana komponen pasif seperti resistor dan kapasitor diintegrasikan ke dalam chip, sedangkan komponen aktifnya tidak dapat diintegrasikan.
Proses pembuatan Thick Film IC menggunakan teknik penguapan (katoda sputtering), sementara Thin Film IC dibuat dengan menggunakan teknik sablon. Perbedaan inilah yang memengaruhi kinerja dan karakteristik keduanya dalam berbagai aplikasi.
3. IC Hybrid
Jenis IC Hybrid terbuat dengan menghubungkan beberapa chip menjadi satu dalam sebuah sirkuit yang terintegrasi. Biasanya IC ini digunakan dalam rangkaian amplifier dengan daya tinggi, seperti yang memiliki daya minimal 5 hingga 50 watt.
IC hybrid memberikan fleksibilitas dalam menggabungkan beberapa sirkuit dan fungsi dalam satu paket, yang dapat meningkatkan efisiensi dan daya keluaran dalam aplikasi amplifier.
IC Berdasarkan Komponennya
Berdasarkan komponennya, IC (integrated circuit) dikelompokkan menjadi lima, yaitu :
- Small Scale Intergration (SSI)
- Medium Scale Intergration (MSI
- Large Scale Intergration (MSI)
- Very Large Scale Intergration (VLSI)
- Ultra Large Scale Intergration (ULSI)
Jadi, semakin tinggi skala integrasinya, maka semakin kompleks aplikasi yang dapat dijalankan.
IC Berdasarkan Paket (Package)
Ada berbagai jenis paket IC (integrated circuit), yang masing-masing memiliki dimensi unik, tipe pemasangan, jumlah pin, diantaranya :
1. Single In-Line Package (SIP)
Paket Single In-Line Package (SIP) mengandung satu baris pin koneksi. Karena itulah, sering disebut juga sebagai inline pin tunggal. Hal itu membuatnya cocok untuk beberapa aplikasi di mana ruang terbatas, dan anda hanya memiliki satu baris untuk koneksi.
2. Dual In-Line Package (DIP)
Dual In-Line Package (DIP) memiliki bentuk persegi panjang dan biasanya memiliki dua deret pin paralel. Pin ini berfungsi sebagai media penghubung listrik. DIP bisa ditempatkan langsung pada lubang-lubang pada papan sirkuit atau dimasukkan ke dalam soket. Paket ini adalah salah satu paket yang paling umum digunakan dalam elektronik.
3. Small Outline Packages (SOP)
Jenis IC SOP hampir mirip dengan DIP, namun dengan perbedaan dalam bentuk yang lebih ramping dan tipis. IC ini biasanya dipasang di sisi bawah PCB, memberikan keuntungan desain yang berguna dalam aplikasi yang memerlukan profil yang lebih tipis.
4. Quad Flat Packages (QFP)
IC QFP merupakan kombinasi dari Thin Quad Flat Packages dan Low Quad Flat Packages. Mereka memiliki pin pada keempat sisinya yang membentang seperti sayap. Jumlah pin pada IC QFP bisa bervariasi dari 32 hingga 304, dengan ukuran yang relatif kecil. QFP sering digunakan dalam perangkat elektronik modern yang membutuhkan kepadatan tinggi.
5. Ball Grid Array (BGA)
Ball Grid Array (BGA) memiliki bentuk lingkaran. IC dengan jenis ini biasanya dipasang secara permanen pada perangkat elektronik. Salah satu contoh penggunaannya adalah pada komponen dalam mikroprosesor. BGA memiliki keunggulan dalam konduktivitas panas yang baik dan kemampuan untuk menampung pin yang lebih banyak.
Jadi, dalam pemilihan paket IC, anda harus mempertimbangkan faktor seperti ukuran, kepadatan pin, dan aplikasi yang sesuai. Ini akan mempengaruhi bagaimana IC tersebut ditempatkan dan digunakan.
Kelebihan dan Kekurangan IC (integrated circuit)
IC (integrated circuit) adalah komponen elektronika yang punya banyak kelebihan. Tapi jangan lupa, tentunya ada juga kekurangannya.
Kelebihan
Berikut adalah beberapa kelebihan IC (integrated circuit) yang perlu kamu ketahui:
- Ukuran yang Kecil: Memungkinkan perangkat elektronik menjadi lebih ringkas dan portabel.
- Ringan dan Efisien: Bobot yang ringan membuat perangkat lebih mudah dibawa, dan juga mengurangi konsumsi daya, sehingga lebih efisien.
- Mass Production: Pembuatan produk standar dalam jumlah besar sehingga perangkat IC memiliki harga jual yang lebih terjangkau.
- Penggunaan Daya Listrik Rendah: menghemat energi dan membuat perangkat lebih tahan lama.
- Kemudahan Perbaikan: IC lebih mudah diganti dan diperbaiki dari pada mengganti komponen individual. Ini dapat menghemat waktu dan biaya perawatan.
- Sesuai untuk Sinyal Rendah: IC sangat sesuai untuk sistem operasi dengan sinyal rendah, membuatnya ideal untuk aplikasi sensitif seperti perangkat medis dan komunikasi nirkabel.
- Kemampuan Kompleksitas: IC dapat melakukan fungsi dan sistem kerja yang sangat kompleks, menjadikannya inti dari banyak perangkat modern.
Kekurangan
Seperti komponen elektronika lainnya, IC (integrated circuit) juga memiliki beberapa kekurangan, diantaranya :
- Tegangan Rendah: IC hanya dapat dioperasikan pada sistem dengan tegangan rendah. Ini membatasi aplikasinya pada perangkat dengan persyaratan tegangan yang lebih tinggi.
- Daya Terbatas: IC tidak dirancang untuk memicu atau menghasilkan daya tinggi. Jadi, untuk aplikasi daya tinggi, perlu dipertimbangkan alternatif lain.
- Toleransi Tegangan Terbatas: IC memiliki toleransi tegangan yang sangat kecil dan terbatas, sehingga perlu diberikan perhatian khusus terhadap stabilitas tegangan dalam rangkaian.
- Suhu Tinggi: IC rentan terhadap suhu tinggi, sehingga diperlukan pendingin seperti kipas atau heatsink untuk menjaga suhu di sekitar IC tetap rendah.
- Sensitif Terhadap ESD: IC merupakan Komponen Elektronika Aktif yang sensitif terhadap pengaruh Electrostatic Discharge (ESD). Jadi, diperlukan penanganan khusus untuk mencegah terjadinya kerusakan pada IC tersebut.
