Pengertian IC: Sejarah, Fungsi, Jenis dan Contoh-contohnya

Tisucoding.com – Anda tentu pernah mendengar IC (Integrated Circuit), namun belum paham dengan pengertiannya. Memang, IC adalah salah satu komponen elektronika dengan peranan penting, sering ditemukan di sebuah rangkaian elektronik.

Table of Contents

IC memang memiliki peranan yang penting, salah dua fungsinya adalah untuk memperkuat dan sebagai gerbang logika untuk mengendalikan sebuah rangkaian. Tidak heran, jika IC sering ditemukan di perangkat-perangkat pintar seperti laptop, ponsel pintar dan sejenisnya.

Berkat IC, perangkat-perangkat yang disebutkan di atas bisa lebih portabel, alias bisa dibawa ke mana-mana sesuai dengan kebutuhan. Untuk Anda yang sedang ingin tahu lebih banyak tentang IC, bisa mempelajari ulasan lengkap tentang pengertian, sejarah, fungsi sampai jenis-jenis IC di sini.

IC Adalah?

Nah, elemen-elemen yang disebutkan di atas, dirangkai jadi satu dalam sebuah komponen elektronika, untuk kemudian diintegrasikan dalam sebuah kemasan. Kemasan kecil tersebutlah yang selama ini kita kenal sebagai IC.

IC terbuat dari bahan utama semikonduktor, yang berupa silikon. Meski mengandung ribuan sampai jutaan komponen elektronika lainnya, namun bentuk IC kecil. Bentuknya yang minimalis tersebut memungkinkan adanya peralatan elektronik yang portabel.

Jika Anda kurang paham dengan istilah IC (Integrated Circuit), maka bisa diterjemahkan menjadi Sirkuit Terpadu. Dalam rangkaian elektronika, IC memiliki fungsi sebagai gerbang logika, yang bisa mengendalikan sebuah rangkaian sesuai kebutuhan pengguna.

Sejarah IC (Integrated Circuit)

1. Penemu IC

Siapa sih sebenarnya yang pertama kali menemukan IC atau (Integrated Circuit)? Jadi, pertama kali IC diperkenalkan, adalah pada tahun 1958. Penemu IC adalah pekerja yang berasal dari Texas, bernama Jack Killby, yang tercatat memperkenalkan IC pertama kali.

Setelah diperkenalkan oleh Jack Killby, IC dikembangkan lebih mutakhir, tepatnya enam bulan setelahnya. Dari sana, IC terus dikembangkan sampai bisa dimanfaatkan dengan maksimal dan canggih seperti sekarang ini.

2. Pengembang IC

Lalu siapa yang mengembangkan IC? Dia adalah Robert Noycer, seorang ahli yang berhasil membuat fabrikasi IC.

Dia membuat IC dengan sistem terkoneksi dengan chip silikon. Berkat penemuan dan pengembangan yang dilakukannya, IC dikenal sebagai teknologi populer, dan terus berkembang sampai sekarang.

3. Tujuan Pengembangan IC

Lalu, apa sih sebenarnya tujuan pengembangan IC? Kenapa orang-orang di zaman dulu bisa sampai memikirkan tentang IC? Jika Anda tidak tahu, IC sangat mempengaruhi tampilan peralatan elektronik.

Dulu, peralatan elektronik memiliki bentuk yang besar, karena menggunakan tabung vakum untuk komponen dasar. Namun, berkat dikembangkannya IC, maka peralatan elektronik sekarang terlihat jauh lebih kecil dan praktis.

Contohnya mudah, misalnya saja ponsel yang Anda gunakan sehari-hari. Beberapa tahun yang lalu, bentuk ponsel sangat besar, namun tidak dengan sekarang, yang lebih tipis dan nyaman di genggaman. Selain ponsel, contoh lainnya adalah laptop, televisi dan lain sebagainya.

Selain bisa meminimalkan bentuk peralatan elektronik dan membuatnya portabel, teknologi IC juga memiliki manfaat lain. Ya, IC bisa mereduksi konsumsi listrik lebih rendah, karena itu hampir semua peralatan elektronik menggunakan IC di dalamnya.

Fungsi IC (Integrated Circuit)

Sebagai komponen utama yang digunakan di rangkaian elektronika, tentu IC memiliki fungsi yang sangat penting. Nah, fungsi IC di perangkat elektronika sendiri dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu :

IC Linier
IC Digital
Mixed IC

Nah, di bawah ini bisa Anda pelajari fungsi IC dari 3 bagian tersebut :

1. IC Linier

IC Linier dikenal sebagai Integrated Circuit Analog, yaitu IC yang hanya bisa beroperasi di sinyal dengan bentuk gelombang yang sifatnya berkelanjutan alias kontinyu. Fungsi IC Liner ada banyak, beberapa di antaranya adalah :

Penguat sinyal.
Penguat daya (power amplifier).
Regulator tegangan.
Penguat RF dan IF.
Voltage comparator.
Radio receiver.
Penguat operasional.
Penguat sinyal mikro.

2. IC Digital

Sering dan populer digunakan di peralatan elektronik keluaran terbaru, seperti ponsel pintar, laptop sampai kalkulator. Jenis IC ini memiliki tegangan input dan output, yang masing-masing tegangannya memiliki dua level tinggi dan rendah.

Fungsi digital IC adalah sebagai berikut :

Kalkulator
Gerbang logika
Timer
Counter
Memori
Multiplexer
Flip flop
Mikroprosesor

3. Mixed IC

Mixed IC adalah gabungan antara IC analog dan IC digital, yang fungsi utamanya untuk mengonversi sinyal analog ke sinyal digital dan sebaliknya. Berkat kemajuan teknologi, mixed IC juga digunakan untuk integrasi sinyal digital dan juga fungsi RF.

Jenis-jenis IC (Integrated Circuit)

Selain pengertian dan fungsi IC, tidak ada salahnya jika Anda juga belajar tentang jenis-jenis IC sekalian. Ada tiga jenis IC yang harus Anda tahu, yaitu TTL (Transistor Transistor Logic), IC-CMOS dan IC Linier.

Berikut akan dijelaskan masing-masing jenisnya dengan mendetail.

1. Transistor Transistor Logic (TTL)

Transistor Transistor Logic (TTL) adalah IC digital yang banyak digunakan di peralatan elektronik, karena sumber tegangannya yang rendah, hanya 4,75 sampai 5,25 volt. IC TTL dibuat dengan menggunakan transistor sebagai elemen utamanya, yang fungsinya sebagai variasi logis.

Di IC TTL, beberapa transistor digabungkan jadi satu, agar biisa membentuk dua keadaan on dan off alias berfungsi sebagai saklar.

IC TTL juga memiliki gerbang logika, dengan fungsi yang berbeda pula, seperti AND, OR, NOR, XOR, NAND, docender, memori, econder dan multiplexer.

2. IC-CMOS

Adalah singkatan dari commplementary with MOSFET, yaitu IC yang tergabung antar MOSFET. IC-CMOS menggunakan gelombang kotak, yang saat digunakan berada di dua posisi, yaitu titik 1 dan 0 yang berfungsi sebagai saklar atau relay.

Fungsi dari IC-CMOS adalah sebagai gerbang logika, yang ketika menggunakannya, rangkaian elektronika bisa berfungsi dengan otomatis. Biasanya, IC ini akan berfungsi dengan optimal, khususnya jika diberi tegangan yang sesuai, yaitu 12 volt.

Sama seperti IC TTL, IC-CMOS juga memiliki beberapa fungsi gerbang logika, seperti :

AND
NAND
XOR
NOR
OR
Multiplexer
Deconder
Econder
Memory

3. IC Liniear

IC linier bukanlah termasuk IC digital, jadi cara kerja keduanya sama sekali berbeda. Jika IC digital menggunakan sinyal kontak, IC linier menggunakan gelombang sinusoida. Gelombang ini terhadap di IC linier, dan berfungsi untuk memperkuat alias amplifier.

Karena itu, IC linier tidak berfungsi sebagai gerbang logika layaknya IC digital. Fungsi utamanya memang dirancang khusus, agar bisa memperkuat tegangan.

Biasanya, IC linier memiliki rangkaian yang proporsional, dibuat sedemikian rupa agar bisa mengeluarkan ouput yang sama dengan nilai inputnya. Contoh penggunaan IC linier di kehidupan sehari-hari bisa Anda lihat di amplifier operasional.

Klasifikasi IC (Integrated Circuit)

IC adalah komponen utama yang wajib dimiliki oleh setiap rangkaian elektronik, karena fungsinya sebagai gerbang logika, penguat sinyal dan masih banyak lagi. Selain jenis-jenis IC di atas, ternyata masih ada penggolongan atau klasifikasi IC.

Penggolongan atau klasifikasi IC berdasarkan beberapa hal, mulai dari komponen, paket dan teknik pembuatan. Nah, di bawah ini akan dibahas dengan gamblang tentang klasifikasi IC dan penjelasannya.

1. Klasifikasi IC Berdasarkan Jumlah Komponen

Berdasarkan jumlah komponen yang dimilikinya, IC dibagi menjadi beberapa jenis. Berikut jenis IC berdasarkan jumlah komponen di dalamnya :

1.1. Small Scale Integration (SSI)

Sesuai dengan namanya, Small Scale Integration (SSI) adalah IC dengan skala kecil, yang hanya memiliki komponen seadanya. SSI IC adalah IC yang hanya memiliki beberapa transistor saja, hanya mampu menampung tidak lebih dari 100 komponen dalam satu chip.

1.2. Medium Scale Integration (MSI)

Selanjutnya ada Medium Scale Integration atau MSI, yang memiliki jumlah komponen lebih banyak dibandingkan dengan SSI. Ya, MSI ini mengandung ratusan transistor, yaitu mulai dari 100 sampai 3.000 komponen elektronika di dalamnya.

1.3. Large Scale Integration (LSI)

Berikutnya ada Large Scale Integration atau LSI, generasi IC selanjutnya yang dikembangkan setelah MSI, tepatnya pada tahun 1970-an.

LSI termasuk mikroprosesor pertama yang berhasil dikembangkan, dibuktikan dengan keberhasilannya membuat kalkulator (alat elektronik pertama dengan IC).

Dibandingkan dengan SSI dan MSI, tentu LSI memuat lebih banyak komponen elektronika di dalamnya. Dikatakan, bahwa LSI mengandung 4.000 sampai 100.000 komponen elektronik, berkali-kali lipat lebih banyak dibandingkan dengan dua generasi sebelumnya.

1.4. Very Large Scale Integration (VLSI)

berikutnya ada Very Large Scale Integration atau VLSI, jenis IC dengan jumlah komponen yang sangat banyak. VLSI adalah IC skala besar, memiliki komponen elektronika mulai dari100.000 sampai 1.000.000 di dalamnya.

1.5. Ultra Large Scale Integration (ULSI)

Pembagian IC berdasarkan jumlah komponen yang terakhir adalah Ultra Large Scale Integration atau ULSI. ULSI adalah IC jenis terbaru yang berhasil dikembangkan oleh umat manusia. Dibandingkan dengan generasi-generasi sebelumnya, ULSI lebih kecil dan ekonomis.

ULSI mengandung komponen elektronika yang sangat banyak, pokoknya lebih dari 1.000.000 transistor. Tidak heran, jika ULSI lebih ekonomis dibandingkan jenis-jenis IC lainnya.

2. Klasifikasi IC Berdasarkan Paket

Selain dibagi berdasarkan jumlah komponen di dalamnya, IC juga dibagi berdasarkan paket atau package. Di bawah ini adalah pengelompokan IC berdasarkan paket, yang mana ada lima, yaitu :

2.1. Single In-line Packages (SIP)

Pertama ada Single In-line Packages atau SIP, IC yang hanya memiliki atau berisi satu barus pin saja. Tidak heran, jika banyak yang menyebutnya dengan paket inline pin tunggal.

2.2. Dual In-line Packages (DIP)

Berikutnya ada DIP, paket chip yang memiliki bentuk persegi panjang, serta memiliki dua baris pin paralel untuk menghubungkan listrik.

Biasanya, DIP ditempatkan lewat lubang yang terpasang di papan sirkuit terccetak atau PCB. Bisa juga dimasukkan ke dalam soket.

2.3. Small Outline Packages (SOP)

Sebenarnya, SOP tidak jauh berbeda dengan DIP. Bedanya mungkin hanya di bentuknya saja, di mana IC SOP berbentuk ramping dan tipis. Selain itu, penempatan IC SOP lebih sering di sisi layer bagian bawah PCB.

2.4. Quad Flat Packages (QFP)

berikutnya ada Quad Flat Packages, IC yang permukaannya memiliki pin membentang layaknya sayap di keempat sisinya.

Pin yang terhadap di IC QFP ini berjumlah 32 sampai 304 pin, dengan ukuran yang sangat kecil. Ada dua variasi QFP, yaitu Low Quad Flat Packages dan Thin Quad Flat Packages.

2.5. Ball Grid Arrays (BGA)

Terakhir ada BGA, jenis paket yang berbentuk seperti lingkaran, biasa dipasang di perangkat elektronik permanen, misal mikroprosesor.

IC BGA memiliki banyak pin yang terkoneksi dibandingkan dengan IC lainnya, tidak heran jika kinerjanya lebih baik dan cepat.

3. Klasifikasi IC Berdasarkan Teknik Pembuatan

3.1. IC Monolitik

Bagaimana teknik pembuatan IC monolitik? Jadi, IC monolitik dibuat dengan mengintegrasikan chip tunggal dengan komponen aktif dan pasif. IC ini juga menggunakan silikon yang terbuat dari bahan dengan sifat semikonduktor.

Konsep yang digunakan dalam pembuatan jenis IC adalah untuk menghasilkan komponen yang berfungsi dengan baik, namun dengan biaya produksi yang murah. Biasanya, IC ini ditempatkan di beberapa rangkaian elektronika seperti amplifier, IC regulator dan televisi.

3.2. Thick And Thin Film IC

Selanjutnya ada thick and thin film IC, yang dibuat dengan ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan IC generasi yang lalu. Cara kerja dari IC ini adalah integrasi komponen pasif resistor dan kapasitor ke dalam chip, dan komponen aktifnya tidak dapat diintegrasikan.

Teknik pembuatan dari IC ini adalah menggunakan teknik penguapan atau katoda sputtering. Thick and thin film IC juga dibuat dengan menggunakan teknik sablon.

3.3. IC Hybrid

IC hybrid biasa ditemukan di rangkaian amplifier dengan daya yang tinggi, daya minimal yang dibutuhkan adalah mulai dari 5 watt sampai 50 watt. Teknik pembuatan IC ini adalah dengan mengubungkan beberapa chip jadi satu di sebuah sirkuit yang terintegrasi.

Contoh IC (Integrated Circuit) di Peralatan Elektronika

1. IC Op-Amp

Adalah IC amplifier operasional, yang termasuk jenis IC analog. IC ini menggunakan dua jenis umpan balik, yaitu umpan balik positif dan negatif. Umpan balik positif untuk menambah penguatan, sedangkan umpan balik negatif untuk mengurangi penguatan.

2. IC Power Adaptor

Digunakan sebagai komponen utama di rangkaian power adaptor, biasanya digunakan untuk sub rangkaian regulator. Fungsinya jelas, yaitu untuk membuat tegangan atau voltase di dalamnya stabil.

3. IC Silinder

IC yang digunakan untuk rangkaian penguat pesawat Citizen Band (CB) dan Held Tranceived (HT). IC ini memiliki beberapa kelebihan, utamanya adalah daya tahannya yang lebih lama dibandingkan dengan IC lainnya.

4. IC Timer 555

Berfungsi untuk menunda waktu di oscilator, yaitu timer yang bisa menentukan nilai tahanan dan kondensator dalam setiap rangkaian elektronika.

5. IC Digital

Digital IC adalah IC yang paling populer, karena memang banyak ditemukan di rangkaian elektronika modern. Biasanya, IC ini memiliki satu titik elektronis, di dalamnya terdapat kaki IC dan binary digit, dilambangkan dengan angka 1 sampai 10.

Aplikasi IC (Integrated Circuit)

IC atau Integrated Circuit memiliki banyak aplikasi dalam berbagai industri seperti:

Komputer dan Elektronika: IC digunakan dalam komputer, pemrosesan sinyal, dan perangkat audio-visual.
Perangkat Komunikasi: IC digunakan dalam telepon, ponsel, dan perangkat jaringan.
Otomotif: IC digunakan dalam sistem kendali mesin mobil, sistem hiburan, dan sistem navigasi.
Elektronika Konsumen: IC digunakan dalam televisi, DVD player, kamera, dan perangkat lainnya.
Sistem Kontrol dan Otomasi: IC digunakan dalam sistem kontrol proses, sistem instrumentasi, dan sistem automasi rumah.
Penerbangan dan Astronomi: IC digunakan dalam sistem kontrol pesawat terbang, satelit, dan teleskop.
Perawatan Kesehatan: IC digunakan dalam peralatan medis, seperti alat monitoring pasien, defibrilator, dan ventilator.

Kelebihan dan Kekurangan IC (Integrated Circuit)

1. Kelebihan

Ukuran yang jauh lebih kecil.
Memiliki bobot ringan.
Bisa diproduksi dalam jumlah yang banyak untuk menekan biaya.
Penggunaan daya listrik hemat.
Mudah diganti jika ada kerusakan.
Cocok untuk OS dengan sinyal rendah.
Melakukan fungsi kerja yang rumit.

2. Kekurangan

Hanya bisa dioperasikan di sistem dengan tegangan rendah.
Tidak bisa menghasilkan daya tinggi.
Perlu penanganan yang hati-hati.
Tidak tahan suhu tinggi.
Toleransi tegangan sangat kecil dan terbatas.

Intinya, IC adalah komponen elektronika yang memuat ratusan, ribuan bahkan jutaan komponen elektronika lainnya, mulai dari transistor, dioda dan kapasitor. Teknisnya, IC berfungsi sebagai gerbang logika, untuk mengendalikan sebuah rangkaian elektronika.