Pengertian IC (Integrated Circuit) dan Jenis-Jenisnya

Daftar Isi

Pengertian IC (Integrated Circuit) dan Jenis-Jenisnya

Transistor, dioda dan resistor adalah komponen elektronik yang umum digunakan dalam banyak rangkaian elektronik. Komponen-komponen ini saling berhubungan dan membentuk suatu rangkaian elektronik.

Jenis rangkaian ini dikenal sebagai rangkaian diskrit, karena masing-masing komponen dapat dipisahkan dari rangkaian sesuai kebutuhan. Saat ini ada tren baru dalam memproduksi rangkaian elektronik di mana pada lapisan semikonduktor, sejumlah komponen dioda, transistor, dan kapasitor dibuat secara permanen.

Karena komponen-komponen dalam rangkaian elektronika jenis ini tidak dapat dipisahkan, yang mana komponen-komponen tersebut telah terintegrasi pada lapisan semikonduktor, maka rangkaian ini biasa disebut sebagai Integrated Circuit (IC) atau Sirkuit Terpadu. IC ini juga dikenal dengan sebutan chip atau microchip.

Pengertian IC

Pengertian IC (integrated Circuit) adalah gabungan dari ratusan ribuan, bahkan mencapai jutaan komponen elektronika seperti transistor, diode, resistor, dan kapasitor dan dikemas dalam satu paket komponen.

Jumlah transistor yang dapat kami masukkan ke dalam IC telah meningkat pesat sejak pembuatannya. Jumlah transistor dalam sebuah IC bisa mencapai kira-kira dua kali lipat setiap 2 tahun. Fenomena ini dikenal sebagai Hukum Moore, dan sering disebut-sebut sebagai penjelasan atas pertumbuhan eksponensial teknologi selama 50 tahun terakhir.

Sejarah IC (Integrated Circuit)

Teknologi ini ditemukan pada tahun 1950 oleh Jack Kilby dari Texas Instruments USA dan Robert Noyce dari Fairchild Semiconductor USA. Pelanggan pertama penemuan baru ini adalah Angkatan Udara AS. Pada tahun 2000 Jack Kilby memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika untuk sirkuit elektronik mini.

Satu setengah tahun setelah Kilby mendemonstrasikan desain IC-nya. Kemudian Robert Noyce dari Fairchild Semiconductor Limited datang dengan sirkuit terpadunya sendiri. Model yang dibuatnya dapat memecahkan banyak masalah praktis yang dimiliki oleh perangkat Kilby sebelumnya.

IC milik Robert Noyce terbuat dari silikon sedangkan milik Kilby terbuat dari germanium. Jack Kilby dan Robert Noyce keduanya menerima paten AS atas penemuan mereka pada IC. Setelah beberapa tahun mengalami masalah hukum, kedua perusahaan itu akhirnya dengan bijak memutuskan untuk melisensikan teknologi mereka dan menciptakan pasar global yang besar.

Jenis-Jenis IC

Ada dua jenis utama dari IC: IC digital atau IC analog. Kedua jenis IC ini dibahas secara rinci di bawah ini.

IC analog

Pada IC jenis ini, input dan output kedua sinyal berlangsung kontinu. Level sinyal keluaran tergantung pada level sinyal input dan level sinyal output adalah fungsi linier dari level sinyal input. IC linier atau IC analog paling sering digunakan sebagai penguat frekuensi audio dan penguat frekuensi radio. Op amp, regulator tegangan, komparator, dan timer juga merupakan contoh IC linier atau IC analog yang terkenal.

IC Analog atau IC Linier pada umumnya digunkan untuk:

• Penguat Daya (Power Amplifier)
• Penguat Sinyal (Signal Amplifier)
• Penguat Operasional (Operational Amplifier / Op Amp)
• Penguat Sinyal Mikro (Microwave Amplifier)
• Penguat RF dan IF (RF and IF Amplifier)
• Voltage Comparator
• Multiplier
• Penerima Frekuensi Radio (Radio Receiver)
• Regulator Tegangan (Voltage Regulator)

IC Digital

Gerbang logika, seperti gerbang AND, gerbang OR, gerbang NAND, gerbang XOR, flip-flop, counter (pencacah); mikroprosesor adalah beberapa contoh IC digital yang terkenal. IC ini beroperasi dengan data biner seperti 0 atau 1. 

Biasanya di sirkuit digital. Bilangan 0 menunjukkan 0 V dan 1 menunjukkan +5 V. IC digital biasanya digunakan di banyak proyek elektronik, dan sering tersedia sebagai komponen tambahan ke Arduino kit pemula.

IC Digital pada umumnya berfungsi sebagai:

• Flip-flop
• Gerbang Logika (Logic Gates)
• Timer
• Counter
• Multiplexer
• Calculator
• Memory
• Clock
• Microprocessor (Mikroprosesor)
• Microcontroller

Jenis IC Berdasarkan Jumlah Komponen

Komponen utama IC adalah transistor. Transistor ini mungkin bipolar atau efek medan tergantung pada aplikasi IC.

Seiring dengan kemajuan teknologi dari hari ke hari, jumlah transistor yang tergabung dalam satu chip IC juga meningkat. Berdasarkan pada jumlah transistor yang tergabung dalam satu chip, IC dikategorikan dalam lima kelompok, yaitu:

• Small Scale Integration (SSI) dimana jumlah transistor yang tertanam dalam satu chip IC hingga 100.
• Medium Scale Integration (MSI) di mana jumlah transistor yang tertanam dalam satu chip IC adalah dari 100 hingga 1000.
• Large Scale Integration (LSI) di mana jumlah transistor yang tertanam dalam satu chip IC adalah dari 1000 hingga 20.000.
• Very Large Scale Integration (VLSI) dimana jumlah transistor yang tertanam dalam satu chip IC adalah dari 20.000 hingga 10.00.000.
• Ultra Large Scale Integration (ULSI) dimana jumlah transistor yang tertanam dalam satu chip IC adalah dari 10.00.000 hingga 1.000.000.

Berdasarkan pada perangkat aktif yang digunakan dalam IC, dapat diklasifikasikan lebih lanjut sebagai IC bipolar dan IC unipolar. Pada IC bipolar komponen utamanya adalah transistor junction bipolar, sedangkan pada IC unipolar komponen utamanya adalah transistor efek medan atau MOSFET.

Jenis IC Berdasarkan Proses Pembuatan IC

Ada tiga jenis teknologi manufaktur IC. Pertama adalah teknologi monolitik dan kedua adalah teknologi hybrid.

Monolithic

Dalam teknik monolitik, semua komponen elektronik dan interkoneksinya dibuat bersama menjadi satu chip silikon. Teknologi ini diterapkan ketika IC identik akan diproduksi dalam skala besar. IC monolitik murah tapi dapat diandalkan.

Thick film dan thin film IC

Jenis IC berikutnya adalah thick film IC dimana yang tersedia hanya komponen pasif. Tipe ini membutuhkan IC lain yang berisi komponen aktif. Dengan cara terpisah, fungsi lebih fleksibel.

IC Hybrid

Dalam IC hybrid merupakan gabungan antara IC monolithic dan dan thick film IC. Pada IC hybrid komponen terpisah dilekatkan pada bahan keramik dan saling berhubungan dengan kawat atau pola metalisasi.

Kelebihan dari IC (Integrated Circuit) meliputi:

Ukurannya cukup kecil, praktis sekitar 20.000 komponen elektronik dapat digabungkan dalam satu inci persegi chip IC.

Banyak sirkuit kompleks dibuat dalam satu chip dan karenanya menyederhanakan perancangan sirkuit elektronik yang kompleks. Juga dapat meningkatkan kinerja.

• Reliability tau keandalan IC yang tinggi
• Ini tersedia dengan harga rendah karena produksi massalnya.
• IC mengkonsumsi daya yang sangat kecil.
• Kecepatan operasi yang lebih tinggi karena tidak adanya efek kapasitansi parasit.
• Sangat mudah diganti dari sirkuit induk.

 

Kekurangan Sirkuit Integrasi atau IC

Kerugian dari sirkuit terpadu (IC) meliputi:

• Karena ukurannya yang kecil, IC tidak dapat membuang panas dengan kecepatan yang dibutuhkan ketika arus di dalamnya meningkat. Itulah sebabnya IC sering rusak karena arus lebih yang mengalir melaluinya.
• Induktor dan Transformer tidak dapat digabungkan dalam IC.

Demikianlah pembahasan kita kali ini mengenai jenis-jenis IC. Semoga bermanfaat. Silahkan share artikel ini dengan klik share button dibawah ini.