BAB 8: INTEGRATED CIRCUIT (IC) — JEMBATAN ANALOG KE DIGITAL

 

BAB 8: INTEGRATED CIRCUIT (IC) — JEMBATAN ANALOG KE DIGITAL

 

A.    Apa itu Integrated Circuit (IC)?

1.     Definisi IC

a.     IC adalah kumpulan komponen elektronik

b.     Ukuran fisik sangat kecil

c.     Disebut juga microchip atau chip

d.     Material dasar

2.     Fungsi Utama IC

a.     Sebagai "otak" perangkat elektronik

b.     Menggantikan rangkaian diskrit

c.     Memungkinkan miniaturisasi perangkat elektronik

d.     Meningkatkan keandalan dan mengurangi biaya produksi massal

3.     Komponen dalam IC

a.     Transistor (jutaan hingga miliaran)

b.     Dioda

c.     Resistor

d.     Kapasitor

B.    Sejarah Penemuan IC

1.     Era Tabung Vakum (1897-1947)

a.     1897

b.     1906

c.     Kekurangan

2.     Penemuan Transistor (1947)

a.     1947

b.     Transistor jauh lebih kecil dan efisien daripada tabung vakum

c.     Awal dari era solid-state electronics

3.     Lahirnya IC (1958-1959)

a.     1958

b.     1959

4.     Evolusi IC (1960-an - sekarang)

a.      SSI (Small-Scale Integration)

b.     MSI (Medium-Scale Integration)

c.     LSI (Large-Scale Integration)

d.     VLSI (Very Large-Scale Integration)

C.    IC Sebagai Jembatan Analog-Digital

1.     IC Analog (Linear)

a.     Bekerja dengan sinyal kontinu

b.     Contoh

c.     Aplikasi

2.     IC Digital

a.     Bekerja dengan sinyal diskrit

b.     Dibangun dari gerbang logika

c.     Contoh

d.     Aplikasi

3.     IC Mixed-Signal (Analog + Digital)

a.     Menggabungkan sirkuit analog dan digital dalam satu chip

b.     Fungsi

c.     Contoh

d.     Jembatan analog -> digital

D.    Jenis-jenis IC Berdasarkan Aplikasi

1.     IC Logika (Logic ICs)

a.     Gerbang logika dasar

b.     Keluarga TTL (74xx) dan CMOS (40xx)

c.     Aplikasi

2.     IC Timer (Timer ICs)

a.     IC 555

b.     Fungsi

c.     Aplikasi

3.     IC Penguat Operasional (Op-Amp)

a.     Penguat tegangan dengan gain tinggi

b.     IC 741

c.     Aplikasi

4.     IC Regulator Tegangan (Voltage Regulator ICs)

a.     Menjaga tegangan DC tetap stabil meskipun input berubah

b.     Seri 78xx (positif) dan 79xx (negatif)

c.     Aplikasi

5.     IC Mikroprosesor dan Mikrokontroler

a.     Mikroprosesor

b.     Microcontroller

c.     Aplikasi

6.     IC Memori (Memory ICs)

a.     RAM

b.     ROM

c.     Aplikasi

7.     ASIC (Application-Specific IC)

a.     Dirancang untuk satu fungsi spesifik

b.     Contoh

c.     Lebih efisien daripada FPGA

8.     RFIC (Radio Frequency IC)

a.     Menangani sinyal frekuensi tinggi (GHz)

b.     Aplikasi

c.     Contoh

E.    Proses Fabrikasi IC (Sekilas)

1.     Bahan Dasar — Silicon Wafer

a.     Silikon dimurnikan dan dilebur menjadi kristal Tunggal

b.     Kristal dipotong menjadi wafer tipis

c.     Wafer dipoles hingga halus seperti cermin

2.     Fotolitografi dan Doping

a.     Fotolitografi

b.     Doping

c.     Lapisan oksida dan logam ditambahkan untuk interkoneksi

3.     Packaging

a.     Chip yang sudah jadi dipotong dari wafer 

b.     Dipasang dalam kemasan plastik atau keramik 

c.     Pin logam ditambahkan untuk koneksi ke PCB

d.     Jenis kemasan — DIP, SMD, BGA, QFN

F.     Aplikasi IC dalam Kehidupan Sehari-hari

1.     Perangkat Konsumen

a.     Smartphone

b.     Laptop / computer

c.     Konsol game

2.     Otomotif

a.     ECU (Engine Control Unit) 

b.     Sensor ABS, airbag, sistem infotainment

3.     Medis

a.     Pacemaker

b.     Alat USG, MRI

4.     Komunikasi

a.     Ponsel, Wi-Fi router, satelit

b.     RFIC untuk transmisi dan penerimaan sinyal

5.     Industri

a.     PLC (Programmable Logic Controller)

b.     Robot industri, sensor, actuator