√ PENGERTIAN IC (Integrated Circuit): Fungsi, Jenis-Jenis dan Cara Kerja

Pengertian IC (Integrated Circuit) – Dalam sebuah rangkaian elektronik, terdapat komponen yang disebut dengan IC (Integrated Circuit). Sebelum adanya komponen ini, hampir semua peralatan elektronik terbuat dari satuan-satuan komponen atau komponen individual yang terhubung melalui kabel atau kawat sehingga ukurannya sangat besar.

Dengan adanya komponen ini fungsinya adalah untuk membuat sebuah rangkaian pada perangkat elektronik menjadi bersifat portabel dan ukurannya terlihat lebih praktis.

Karena fungsinya yang penting, Anda harus tahu segala hal tentang komponen ini, termasuk pengertian IC, fungsi, cara kerja dan jenisnya apa saja.

Pengertian IC (Integrated Circuit)

Pengertian IC (Integrated Circuit) adalah sebuah komponen elektronika semi konduktor yang mana merupakan gabungan dari komponen lain yang jumlahnya mulao ratusan hingga ribuan.

IC terbuat dari bahan semi konduktor, dimana bahan yang paling sering digunakan untuk membuat komponen ini adalah silikon. Meskipun terdiri dari komponen yang jumlahnya mulai dari ratusan hingga ribuan, namun bentuk serta ukuran komponen ini terbilang kecil.

Namun, ada hal penting yang harus diperhatikan dari komponen, yaitu sifat komponen ini yang terbilang aktif. IC ini adalah komponen elektronika yang sifatnya aktif dan sensitif dengan pengaruh electrostatic discharge. Karena itu dibutuhkan penanganan khusus agar tidak gampang terjadi kerusakan pada komponen ini.

Fungsi IC 

Komponen IC ini memiliki fungsi yang bervariasi tergantung komponennya. Namun jika dilihat berdasarkan fungsi, Integrated Circuit memiliki 3 fungsi utama, yaitu IC digital, IC linear dan Mixed IC.

1. IC Digital

Integrated Circuit (IC) digital merupakan IC yang memiliki rangkaian switch dengan tegangan output dan inputnya cuma terdiri dari 2 level. Level output dan input IC digital hanya terdiri dari level tinggi dan rendah.

IC digital ini berkaitan dengan binary code yang memiliki lambang 1 dan 0. Komponen IC ini saat ini paling banyak digunakan pada peralatan seperti komputer, kalkulator atau sistem kontrol elektronik.

Fungsi dari IC digital terbilang cukup penting, diantaranya adalah untuk memory, flip flop, kalkulator, timer, mikroposesor, clock, counter dan beberapa fungsi lainnya. Pada peralatan-peralatan tersebutlah IC digital ini sering digunakan.

2. IC Linear

Jenis IC linear ini adalah komponen integrated circuit yang bisa beroperasi pada sinyal dengan bentuk gelombang kontinyu. IC ini disebut juga sebagai integrated circuit analog. Sama seperti IC digital, IC analog ini juga memiliki beberapa fungsi penting.

Fungsi dari IC linear antara lain adalah untuk penguat sinyal mikro, penguat daya, penerima frekuensi radio dan penguat IF dan RF. Tak hanya itu, IC Linear ini juga memiliki fungsi sebagai regulator tegangan, penguat sinyal, multiplier dan penguat operasional (operational amplifier).

3. Mixed IC

Ini merupakan gabungan antara IC analog dan digital dalam satu rangkaian. Jadi bisa dikatakan fungsi dari komponen ini adalah mengkonversikan sinyal digital menjadi analog dan juga sebaliknya.

Generasi IC

Awalnya, sirkuit terpadu atau Integrated Circuit ini hanya bisa memuat beberapa transistor saja dalam sebuah chip. Hal ini karena produksinya yang masih belum efisien serta ukurannya yang masih terlalu besar. Karena jumlahnya yang sedikit ini pula, proses desain IC juga relatif lebih mudah.

Sementara itu, saat ini integrated circuit sedang mengimplementasikan penggunaan CAD. Pengelompokan atau generasi IC terbagi menjadi beberapa kelompok generasi.

1. LSI, MSI dan SSI

Integrated Circuit asli cuma berisi beberapa transistor dan karena itu pula jadi diklasifikan sebagai SSI (Small Scale Integration). SSI digital ini hanya berisi beberapa gerbang logika dan beberapa lusin transistor.

SSI ini digunakan untuk mempromosikan pengembangan sirkuit terintegrasi lainnya. Tak hanya itu, sirkuit terintegrasi ini juga pernah digunakan pada proyek kedirgantaraan awal.

2. ULSI, WSI, SOC dan 3D-IC

WSI (Wafer Scale Integration) merupakan sistem desain sirkuit terintegrasi dengan ukuran sangat besar dan menggunakan seluruh wafer silikon dalam pembuatan chip super. Sementara sirkuit terintegrasi 3D mempunyai setidaknya 2 atau lebih komponen elektronik aktif dan terintegrasi secara horizontal maupun vertikal dalam sebuah sirkuit tunggal.

Masing-masing lapisan komponen melakukan komunikasi melalui sinyal on-die. Hal inilah yang membuat penggunaan energinya jauh lebih rendah jika dibandingkan dengan sirkuit ekivalen yang dibuat terpisah.

3. VLSI

Megabit RAM  chip yang pertama diperkenalkan pada tahun 1986. Megabit chip ini di dalamnya berisi lebih dari satu juta transistor. Perkembangan mikroprosesor terus berlanjut dengan adanya chip mikroposesor yang melewati jutaan transistor dikenalkan di tahun 1989. Hingga tahun 2007 mikroposesor dengan sebuah chip berisi puluhan miliar transistor dikenalkan.

Jenis-Jenis IC

Sirkuit terintegrasi terdiri dari beberapa jenis, yaitu CMOS, TTL dan linear. Berikut ini adalah beberapa jenis IC tersebut.

1. IC-CMOS

Complimentary with MOSFET (C-MOS) ini adalah jenis IC digital. Jenis IC ini merupakan gabungan dari komponen MOSFET. IC jenis ini juga menggunakan sinyal gelombang square (kotak) serta memiliki dua kondisi. Kondisi tersebut adalah 0 dan 1 yang juga berperan sebagai saklar.

IC-CMOS ini berfungsi untuk membentuk gerbang (gate) dengan fungsi logika. Dengan begitu rangkaian elektronik yang menggunakan jenis IC ini dapat bekerja secara otomatis. Pada satu kemasan IC jenis ini terdapat berbagai jenis gate dengan fungsi logic yang beragam pula.

2. Transistor Transistor Logic (IC TTL)

TTL ini juga termasuk sebagai IC digital dengan komponen utama transistor. IC ini juga menggunakan sinyal gelombang square dengan dua kondisi pula, yaitu 0 atau 1 dan sama-sama berfungsi sebagai saklar. Dimana kondisi 1 artinya On dan kondisi 0 artinya Off.

IC jenis TTL memiliki fungsi untuk dipakai pada beragam variasi logika. Karena itu jenis IC ini juga dikenal dengan sebutan transistor logic. Pada satu kemasan IC ini juga terdiri dari beberapa gerbang yang bisa melakukan fungsi logic. Misalnya, NAND, AND, NOR, OR dan XOR dan berbagai fungsi logic lainnya.

IC ini juga memiliki fungsi logika lain seperti decoder, encoder, memory dan multiflexer. Karena itu IC jenis ini memiliki pin berjumlah banyak dan bervariasi, dari mulai 8-40 pin. IC TTL ini hanya bisa berfungsi jika diberi tegangan arus listrik sebesar 5V.

3. IC Linear

Secara umum, IC ini berbeda dengan jenis lain karena bukan termasuk IC digital. Karena itu, IC ini tidak menggunakan sinyal kotak melainkan gelombang sinusoida. Fungsi dari IC ini adalah sebagai penguat atau amplifier.

Jadi bisa disimpulkan jika jenis IC ini tidak memiliki gerbang logika melainkan didesain khusus untuk penguat tegangan. Pada IC linear umumnya ada rangkaian proporsional. Rangkaian proposional ini maksudnya adalah output yang dihasilkan sebanding dengan input.

Pengelompokan IC

Tidak hanya terdiri dari jenis-jenis seperti yang dijelaskan sebelumnya, IC juga terbagi lagi setidaknya menjadi 3 kelompok. Pertama berdasarkan jumlah komponen, berdasarkan paket dan berdasarkan teknik pembuatannya.

1. Berdasarkan Teknik Pembuatannya

Pengelompokan IC berdasarkan teknik pembuatannya terdiri dari 3, yaitu :

• IC monolitik : IC monolitik dibuat dengan cara mengintegrasikan antara komponen aktif dan pasif pada 1 chip tunggal kemudian memanfaatkan Semiconductor dari silikon
• Thick and Thin Film IC : dibuat dengan teknik katoda sputtering (penguapan)
• IC Hybrid : IC Hybrid yang dibuat dengan menghubungkan sejumlah chip menjadi satu sirkuit dan terintegrasi

2. Berdasarkan Package (Paket)

Pengelompokan IC selanjutnya adalah berdasarkan package (paket). Ada 5 IC yang termasuk dalam kelompok ini. Berikut diantaranya :

• Single In-line Packages (SIP) : merupakan paket chip IC yang berisi hanya satu baris pin koneksi.
• Dual In-lIne Packages (DIP) : berbentuk persegi panjang serta memiliki dua deret pin paralel yang fungsinya adalah untuk penghubung listrik.
• Small Outline Packages : Memiliki kesamaan dengan DIP. Perbedaan keduanya adalah bentuknya, dimana bentuk SOP lebih tipis dan ramping.
• Quad Flat Packages : Jenis IC yang memiliki permukaan dan terdapat pin yang membentang seperti sayap di ke-empat sisinya. Pin tersebut umumnya berjumlah 32 hingga 304 dengan ukuran yang sangat kecil. Disamping itu jenis IC QFP terdiri atas dua jenis Thin Quad Flat Packages dan Low Quad Flat Packages.
• Ball Grid Arrays : Jenis ini memiliki bentuk seperti lingkaran yang biasa terpasang permanen pada perangkat elektronik seperti mikroprosesor

3. Berdasarkan Jumlah Komponen

Kelompok terakhir adalah IC yang dibedakan berdasarkan jumlah komponennya.

• Small-scale integration (SSI) : IC berskala kecil dan hanya terdiri dari beberapa transistor. Selain itu IC SSI juga hanya kuat menampung 100 komponen saja.
• Medium-scale integration (MSI) : Merupakan IC berskala menengah berisi ratusan transistor di dalamnya. IC MSI bisa menampung 100 hingga 3000 komponen.
• Large-scale integration (LSI) : Jenis IC yang berisikan 4000 transistor di dalamnya serta kuat menampung 4000 hingga 100.000 komponen.
• Very large-scale integration (VLSI) : Jenis IC yang berisikan puluhan hingga ratusan ribu transistor didalamnya serta memiliki daya tampung hingga 1 juta komponen elektronik.
• Ultra large-scale integration (ULSI) : Merupakan jenis IC tertinggi saat ini yang mana kuat menampung hingga lebih 1 juta komponen.

---

Dari pembahasan tentang pengertian IC, fungsi, jenis dan pengelompokannya ini, dapat diketahui jika IC ini merupakan komponen yang memiliki peran penting.