INTEGRATED CIRCUIT (IC), komponen elektonika dasar

INTEGRATED CIRCUIT (IC)

Pengertian IC

IC adalah komponen elektronia aktif yang terdiri dari gabungan ratusan, ribuan, dan bahkan jutaan transistor, dioda, resistor dan kapasitor yang di integrasikan menjadi suatu rangkaian elektronika dalam kemasan kecil.

Bahan utama yang membentuk sebuah integrated circuit (IC) adalah bahan semikonduktor yang paling sering digunakan dalam teknologi fabrikasi integrated circuit (IC). Dalam bahasa indonesia IC sering diterjemahkan menjadi sirkuit terpadu.

Teknologi IC (Integrated Circuit) memungkinkan seorang perancang Rangkaian Elektronika untuk membuat sebuah peralatan Elektronika yang lebih kecil, lebih ringan dengan harga yang lebih terjangkau. Konsumsi daya listrik sebuah IC juga lebih rendah dibanding dengan Transistor. Oleh karena itu, IC (Integrated Circuit) telah menjadi komponen Utama pada hampir semua peralatan Elektronika yang kita gunakan saat ini

Simbol IC

Aplikasi dan Fungsi IC (Integrated Circuit)

Berdasarkan Aplikasi dan Fungsinya, IC (Integrated Circuit) dapat dibedakan menjadi IC Linear, IC Digital dan juga gabungan dari keduanya.

1.      IC Linear

IC Linear atau disebut juga dengan IC Analog adalah IC yang pada umumnya berfungsi sebagai :

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)

Macam macam ic analog (linier)

 A. IC Op-Amp

Disebut amplifier operasional atau op-amp merupakan salah satu jenis IC analog yang berfungsi sebagai rangkaian penguat.

IC Op-Amp dibedakan menjadi dua jenis yaitu;

   a.  Op-amp inverting

Op – Amp Inverting merupakan rangkaian penguat yang tegangan keluarannya berbanding terbalik dengan tegangan masuknya. Sinyal masuk ke op-amp inverting melalui input inverting dan menghasilkan keluaran dengan sudut fase yang berkebalikan dengan sudut fase tegangan masukan.

  Besarnya penguatan tergantung pada faktor penguatan (gain) yang dirumuskan sebagai berikut:

Vout = -(R2/R1)Vin

dengan:

Vout  : tegangan keluaran penguatan operasional (output)

Vin    : tegangan masukan (input)

R1     : hambatan ke-1 (ohm)

R2     : hambatan ke-2 (ohm)

b. Op-Amp Non-Inverting

Penguat operasional non inverting termasuk dalam sistem analog linier, yaitu sitem yang menghasilkan tegangan keluaran (Vout) sebanding dengan tegangan masukan yang diberikan. Penguat operasional non inverting adalah penguat yang sinyal masukannya diberikan pada input non-inverting dan menghasilkan output dengan sudut fase sama dengan sudut fase tegangan input.

   Besarnya penguatan pada faktor penguatan (gain) yang dirumuskan sebagai berikut:

Vout = ((Ri+R2)/R1)Vin

dengan

Vout   : tegangan keluaran penguatan operasional (output)

Vin     : tegangan masukan (input)

R1      : hambatan ke-1 (ohm)

R2      : hambatan ke-2 (ohm)

c. IC timer 555

IC timer 555 merupakan IC linier yang berfungsi sebagai rangkaian pewaktu monostable dan osilator estable. IC 555 merupakan jenis IC yang terkenal didalam dunia elektronika analog/linier.

Pada penggunaannya , IC 555 dapat dikategorikan dalam beberapa fungsi rangkaian, antara lain sebagai berikut:

Rangkaian Monostable 

Pada rangkaian monostable , IC 555 berfungsi sebagai penghasil pulsa diskrit. Pulsa akan dihasilkan pada saat IC 555 menerima siyal pemicu.

Lebar pulsa yang dihasilkan dipengaruhi oleh hubungan RC (resistor dan kapasitor). Pulsa akan berhenti setelah kapasitor menerima 2/3 tegangan catu daya.

Lebar pulsa dapat dimodifikasi dengan mengubah nilai resistor (R) dan kapasitor (C) sesuai dengan rumus berikut:

t=1,1(RxC)

dengan:
t           :           teganganpulsa (detik)
R         :           nilai resistor (ohm)
C         :           nilai kapasitor (farad)

Rangkaian Astable 

 Pada rangkaian astable, IC 555 berfungsi sebagai penghasil sinyal kotak (pulsa) dengan frekuensi tertentu secara terus menerus. R1 menghubungan Vcc dan pin7 (pin discharge), R2 menghubungkan pin 7(pin discharge), pin 6 (threshold), dan pin 2 (trigger).

Kapasitor melakukan pengisian pada R1 dan R2, serta hanya melakukan pengosongan   padaR2.
Pada rangkaian estable, frekuensi pulsa hanya dipengaruhi oleh nilai R1, R2, dan C. Rumusan frekuensi pada rangkaian estable sebagai berikut:

f = 1/(In(2)xC(R1+R2))

Lebar pulsa high dirumuskan sebagai berikut

high = In(2)x(R1+2R2)C

Lebar pulsa low dirumuskan sebagai berikut :

low = In(2)xCxR2

dengan:
R         :           nilai resistor (ohm)
C         :           nilai kapasitor (C)

B. IC Power

IC power merupakan jenis IC yang beroprasi pada catu daya. Umumnya IC power digunakan pada rangkaian regulator, adaptor, dan power supply

1.      IC Digital

IC Digital pada dasarnya adalah rangkaian switching yang tegangan Input dan Outputnya hanya memiliki 2 (dua) level yaitu “Tinggi” dan “Rendah” atau dalam kode binary dilambangkan dengan “1” dan “0”.

Berbeda dengan IC analog (linier) , IC digital beroperasi pada tegangan 0 volt (low) dan 5 volt (high). IC digital tersusun dari beberapa rangkaian logika AND, OR, NOT, NAND, NOR,dan XOR).

IC digital sering digunakan sebagai aplikasi sakelar cepat. Pada perkembangannya, IC digital merupakan jenis yang paling banyak digunakan dalam segala bidang elektronika, karena ukurannya kecil dan memiliki fungsi yang sangat lengkap.

IC Digital pada umumnya berfungsi sebagai :

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

Hal yang perlu dingat bahwa IC (Integrated circuit) merupakan Komponen Elektronika Aktif yang sensitif terhadap pengaruh Electrostatic Discharge (ESD). Jadi, diperlukan penanganan khusus untuk mencegah terjadinya kerusakan pada IC tersebut.

Contoh-contoh IC