Jenis-jenis Pengelompokan IC (Integrated Circuit) – Integrated Circuit atau sering disingkat dengan IC adalah komponen yang sering dijumpai dalam rangkaian elektronika modern dan canggih. Hampir semua perangkat Elektronik yang kita pergunakan saat ini memakainya. Kepopuleran IC ini dikarenakan kemampuannya yang dapat meng-integrasikan ratusan bahkan jutaan Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor ke dalam suatu kemasan yang cukup kecil. Dalam bahasa Indonesia, Integrated Circuit atau IC ini sering disebut dengan Sirkuit Terpadu. Show
Jenis-jenis Pengelompokan ICPada dasarnya, ada banyak jenis pengklasifikasian pada IC. Ada yang mengelompokan IC berdasarkan aplikasinya, ada yang mengelompokannya berdasarkan jumlah komponen yang digunakan, ada yang mengelompokannya berdasarkan bentuk kemasannya, ada yang mengelompokannya berdasarkan fungsinya dan juga ada yang mengelompokkannya berdasarkan Teknik Pembuatannya. Berikut ini adalah Jenis-jenis IC (Integrated Circuit) yang dikelompokkan berdasarkan kriteria-kriteria yang disebut diatas. A. Pengelompokan IC berdasarkan AplikasinyaBerdasarkan Aplikasinya, IC dapat dibagikan menjadi 3 jenis, yaitu IC Analog, IC Digital dan IC Campuran (Mixed Integrated Circuit). IC AnalogIC Analog adalah IC yang beroperasi pada sinyal yang berbentuk gelombang kontinyu. Contoh IC jenis Analog ini seperti IC Penguat daya, IC Penguat sinyal, IC Regulator Tegangan, IC Multiplier dan IC Op-Amp. IC DigitalIC Digital adalah IC yang beroperasi pada sinyal digital yaitu sinyal yang hanya memiliki 2 level yakni “Tinggi” dan “Rendah” atau dilambangkan dengan kode Binary “1” dan “0”. Contoh IC Digital seperti IC Mikroprosesor, IC Flip-flip, IC Counter, IC Memory, IC Multiplexer dan IC Mikrocontroller. IC Campuran (Mixed IC)Yang dimaksud dengan IC Campuran atau Mixed IC adalah IC yang mengkombinasikan fungsi IC Analog dan IC Digital ke dalam kemasan satu IC. Pada umumnya, IC jenis Kombinasi Digital dan Analog ini digunakan sebagai IC yang mengkonversikan sinyal Digital menjadi Analog (D/A Converter) ataupun sinyal Analog menjadi sinyal Digital (A/D Converter). Seiring dengan perkembangan Teknologi IC, IC jenis Campuran ini memungkinkan untuk mengintegrasikan Sinyal Digital dengan fungsi RF kedalam satu kemasan IC. B. Pengelompokan IC berdasarkan Jumlah KomponennyaDibawah ini adalah pengelompokan jenis-jenis IC berdasarkan jumlah komponennya terutama pada jumlah Komponen Transistor yang terdapat dalam satu kemasan IC. Small-scale integration (SSI)Small-scale integration atau IC SSI adalah IC yang berskala kecil yaitu hanya terdiri dari beberapa Transistor didalamnya. Medium-scale integration (MSI)Medium-scale integration (MSI) ini terdiri dari ratusan Transistor dalam sebuah kemasan IC. IC yang berskala Menengah ini dikembangkan pada tahun 1960-an dan lebih ekonomis jika dibanding dengan IC Small-scale integration (SSI). Large-scale integration (LSI)Large-scale integration atau LSI adalah IC yang terdiri dari ribuan Transistor didalamnya. IC Mikroprosesor pertama yang dikembangkan untuk Kalkulator dikembangkan pada tahun 1970-an memiliki kurang dari 4000 buah Transistor. Very large-scale integration (VLSI)Very large-scale integration atau disingkat dengan IC VLSI adalah IC yang terdiri dari puluhan ribu hingga ratusan ribu transistor didalam kemasannya. IC yang berskala sangat besar ini dikembangkan mulai tahun 1980-an. Ultra large-scale integration (ULSI)Ultra large-scale integration (ULSI) adalah IC yang terdiri dari lebih dari 1 juta Transistor didalammnya. C. Pengelompokan IC berdasarkan Teknik PembuatannyaBerdasarkan Teknik Pembuatannya atau cara Manufakturingnya, IC dapat dibagi menjadi 3 macam yaitu IC Thin and Thick Film, IC Monolitik dan IC Hybrid atau IC Multichip IC Monolitik (Monolithic IC)IC Monolitik merupakan IC yang mengintegrasikan Komponen Pasif dan Komponen Aktif pada satu chip tunggal Silikon sebagai bahan semikonduktornya. Konsep Manufaktur IC Monolitik ini dapat menghasilkan IC yang memiliki keandalan yang tinggi dengan biaya produksi yang rendah. IC jenis ini banyak ditemui di rangkaian Televisi, Amplifier, Regulator Tegangan dan Penerima AM/FM. Thin and Thick Film ICThin Film IC dan Thick Film IC relatif lebih besar dari IC Monolitik. Hal ini dikarenakan hanya komponen pasif (resistor dan kapasitor) yang dapat diintegrasikan pada wafer IC sedangkan komponen aktif seperti Transistor dan Dioda tidak dapat diintegrasikan dan harus dihubungkan secara terpisah yang membentuk rangkaian tersendiri di dalam kemasan IC. Thin Film IC dan Thick Film IC memiliki karakteristik dan bentuk yang hampir sama, perbedaannya hanya terletak pada proses pembentukan komponen pasifnya. Thin Film IC menggunakan teknik penguapan atau teknik katoda-sputtering sedangkan Thick Film IC menggunak teknik Sablon. IC Hybrid atau IC Multi-chipSeperti namanya, IC Hybrid atau IC Multi-chip ini terbuat dari sejumlah chip yang dihubungkan menjadi satu sirkuit terintegrasi. IC jenis ini biasanya digunakan dalam rangkaian Penguat (Amplifier) yang berdaya tinggi mulai 5W hingga lebih dari 50W. Kinerja IC Hybrid ini lebih baik dibanding dengan IC Monolitik. D. Pengelompokan IC berdasarkan Kemasan (Package)Berdasarkan Kemasannya, IC dapat dibedakan menjadi :
 E. Pengelompokan IC berdasarkan Fungsi umumnyaSelain pengelompokan-pengelompokan diatas, ada yang mengelompokkan IC berdasarkan Fungsi umumnya, yaitu :
Artikel lainnya yang berkaitan dengan IC :
IC atau integrated circuit adalah komponen elektronika semikonduktor yang merupakan gabungan dari ratusan atau ribuan komponen-komponen lain. Bentuk IC berupa kepingan silikon padat, biasanya berwarna hitam yang mempunyai banyak kaki-kaki (pin) sehingga bentuknya mirip sisir. Ada beberapa macam IC berdasarkan komponen utamanya yaitu IC TTL Dan IC CMOS. Dengan adanya teknologi IC ini sangat menguntungkan, sehingga rangkaian yang tadinya memakan banyak tempat dan sangat rumit bisa diringkas dalam sebuah kepingan IC. IC TTL (Integrated Circuit Transistor Transistor Logic).IC TTL adalah IC yang banyak digunakan dalam rangkaian-rangkaian digital karena menggunakan sumber tegangan yang relatif rendah, yaitu antara 4,75 Volt sampai 5,25 Volt. Komponen utama IC TTL adalah beberapa transistor yang digabungkan sehingga membentuk dua keadaan (ON/FF). Dengan mengendalikan kondisi ON/OFF transistor pada IC digital, dapat dibuat berbagai fungsi logika. ada tiga fungsi logika dasar yaitu AND, OR dan NOT. IC CMOS (IC Complementary Metal Oxide Semiconductor)Sebenarnya antara IC TTL dan IC CMOS memiliki pengertian sama, hanya terdapat beberapa perbedaan yaitu dalam penggunaan IC CMOS konsumsi daya yang diperlukan sangat rendah dan memungkinkan pemilihan tegangan sumbernya yang jauh lebih lebar yaitu antara 3 V sampai 15 V. level pengsaklaran CMOS merupakan fungsi dari tegangan sumber. Makin tinggi sumber tegangan akan sebesar tegangan yang memisahkan antara keadaan “1” dan “0”. Kelemahan IC CMOS diantaranya seperti kemungkinan rusaknya komponen akibat elektrostatis dan harganya lebih mahal. Perlu diingat bahwa semua masukan (input) CMOS harus di groundkan atau dihubungkan dengan sumber tegangan. Diode-Transistor Logic Diode Transistor LogicSeperti yang kami katakan dalam halaman pada logika dioda , masalah dasar dengan DL gerbang adalah bahwa mereka cepat memburuk sinyal logis. Namun, mereka melakukan pekerjaan untuk satu tahap pada suatu waktu, jika sinyal tersebut kembali diperkuat antara gerbang. Fungsi Gerbang NOR. Pintu gerbang diatas adalah DL gerbang OR diikuti oleh inverter seperti yang kita melihat di halaman pada resistor-transistor logic . Fungsi ATAU masih dilakukan oleh dioda. Namun, terlepas dari jumlah logika 1 input, ada tertentu menjadi tegangan masukan cukup tinggi untuk mendorong transistor ke dalam kejenuhan. Hanya jika semua input logika 0 akan transistor akan menahan. Jadi, sirkuit ini melakukan fungsi NOR. Keuntungan dari sirkuit ini lebih setara RTL adalah bahwa logika OR dilakukan oleh dioda, bukan oleh resistor. Karena itu tidak ada interaksi antara input yang berbeda, dan sejumlah dioda dapat digunakan. Kelemahan rangkaian ini adalah resistor masukan transistor. Keberadaannya cenderung untuk memperlambat sirkuit ke bawah, sehingga membatasi kecepatan di mana transistor dapat beralih negara. Gambar Fungsi Derbang NANDSetiap masukan logika 0 akan segera menarik basis transistor turun dan mengubah transistor off, kan? Ingat bahwa dasar 0,65 volt untuk tegangan input transistor? Dioda menunjukkan tegangan maju sangat mirip ketika mereka melakukan saat ini. Oleh karena itu, bahkan dengan semua masukan di tanah, basis transistor akan berada di sekitar 0,65 volt, dan transistor dapat bekerja. Untuk mengatasi masalah ini, kita dapat menambahkan dioda seri dengan memimpin basis transistor, seperti yang ditunjukkan pada gambar diatas. Sekarang tegangan maju diperlukan untuk mengubah transistor dalam posisi on adalah 1,3 volt. Untuk asuransi bahkan lebih, kita bisa menambahkan dioda seri kedua dan membutuhkan 1,95 volt untuk mengaktifkan transistor. Dengan begitu kita juga bisa yakin bahwa perubahan suhu tidak akan secara signifikan mempengaruhi operasi dari rangkaian. sirkuit ini akan bekerja sebagai gerbang NAND. Selain itu, sebagai gerbang NOR dengan, kita dapat digunakan sebagai masukan dioda sebanyak kita mungkin ingin tanpa menaikkan ambang tegangan. Selain itu, dengan tidak ada resistor seri di sirkuit masukan, ada yang kurang dari efek perlambatan, sehingga pintu gerbang dapat beralih negara lebih cepat dan menangani frekuensi yang lebih tinggi. Pertanyaan jelas berikutnya adalah, kita bisa mengatur ulang hal-hal sehingga gerbang NOR dapat menghindari resistor yang, dan karenanya beralih lebih cepat juga? Jawabannya adalah, Ya, ada. Perhatikan rangkaian yang ditunjukkan diatas. Di sini kita menggunakan transistor terpisah yang terhubung bersama-sama. Masing-masing memiliki input tunggal, dan karena itu berfungsi sebagai inverter dengan sendirinya. Namun, dengan kolektor transistor dihubungkan bersama-sama, logika 1 diterapkan pada masukan baik akan memaksa output logika 0. Ini adalah fungsi NOR. Kita dapat menggunakan dioda beberapa masukan pada salah satu atau kedua transistor, seperti dengan DTL gerbang NAND. Hal ini akan memberikan kita sebuah DAN-NOR fungsi, dan berguna dalam beberapa keadaan. Seperti konstruksi juga dikenal sebagai AOI (untuk AND-OR-Invert) sirkuit. Diode LogicLogika Dioda memanfaatkan fakta bahwa perangkat elektronik yang dikenal sebagai dioda akan melakukan arus listrik dalam satu arah, tetapi tidak dalam yang lain. Dengan cara ini, dioda bertindak sebagai saklar elektronik. Untuk rangkaian diatas merupakan Logika gerbang OR dan AND diode dasar. Kita akan berasumsi bahwa logika 1 diwakili oleh 5 volt, dan logika 0 diwakili oleh tanah, atau nol volt. Dalam gambar ini, jika kedua masukan yang dibiarkan tidak tersambung atau baik di logika 0, keluaran Z juga akan diadakan di nol volt dengan resistor, dan dengan demikian akan menjadi logika 0 juga. Namun, jika input baik dinaikkan menjadi +5 volt, dioda tersebut akan menjadi bias maju dan karenanya akan melakukan. Ini pada gilirannya akan memaksa output sampai ke logika 1. Jika kedua input logika 1, output masih akan logika 1. Oleh karena itu, gerbang ini dengan benar melakukan fungsi logika OR. Dengan menggunakan tingkat logika yang sama, tetapi dioda terbalik dan resistor diatur untuk menarik tegangan output hingga keadaan 1 logika. Untuk contoh ini, + V = +5 volt, meskipun tegangan lain hanya dapat dengan mudah digunakan. Sekarang, jika kedua masukan yang tidak terhubung atau jika mereka baik di logika 1, keluaran Z akan pada logika 1. Jika input baik didasarkan (logika 0), dioda yang akan melakukan dan akan menarik output ke logika 0 juga. Kedua input harus logika 1 agar output yang akan logika 1, maka sirkuit ini melakukan fungsi logika AND. Dalam kedua gerbang, kami telah membuat asumsi bahwa dioda tidak memperkenalkan apapun kesalahan atau kerugian ke rangkaian. Ini tidak benar-benar terjadi, sebuah dioda silikon akan mengalami penurunan tegangan maju sekitar 0.65v ke 0.7V ketika bekerja. Tapi kita bisa mendapatkan sekitar ini sangat baik dengan menentukan bahwa setiap tegangan 3,5 volt di atas harus logika 1, dan setiap tegangan 1,5 volt di bawah ini akan logika 0. Hal ini ilegal di sistem untuk tegangan output menjadi antara 1,5 dan 3,5 volt, ini adalah wilayah tegangan tidak terdefinisi. Gerbang individu seperti dua di atas dapat digunakan untuk keuntungan dalam keadaan tertentu. Namun, ketika DL gerbang mengalir, seperti yang ditunjukkan ke kiri, beberapa masalah tambahan terjadi. Di sini, kita memiliki dua gerbang AND, output yang terhubung ke input dari sebuah gerbang OR. Sangat sederhana dan tampaknya wajar. Jika kita tarik input ke logika 0, cukup yakin output akan diselenggarakan pada logika 0. Namun, jika kedua masukan gerbang AND baik berada di +5 volt, apa yang akan tegangan output akan? Itu dioda di pintu gerbang OR akan segera bias maju, dan arus akan mengalir melalui resistor DAN gerbang, melalui dioda, dan melalui resistor gerbang OR. Jika kita berasumsi bahwa semua resistor dengan nilai yang sama (biasanya, mereka), mereka akan bertindak sebagai pembagi tegangan dan sama-sama berbagi tegangan +5 volt pasokan. OR dioda gerbang akan memasukkan kerugian kecil ke dalam sistem, dan tegangan output akan menjadi sekitar 2,1-2,2 volt. Jika kedua gerbang AND memiliki logika 1 input, tegangan output dapat meningkat menjadi sekitar 2,8-2,9 volt. Jelas, ini adalah di “daerah terlarang,” yang tidak seharusnya diizinkan. Jika kita melangkah lebih jauh dan menghubungkan output dari dua atau lebih dari struktur yang lain gerbang AND, kita akan kehilangan semua kontrol atas tegangan output; akan selalu ada diode reverse-bias suatu tempat memblokir sinyal input dan mencegah sirkuit dari beroperasi dengan benar. Inilah sebabnya mengapa Logika Dioda hanya digunakan untuk gerbang tunggal, dan hanya dalam keadaan tertentu. CMOS LogicCMOS logika adalah teknologi baru, berdasarkan penggunaan transistor MOS pelengkap untuk melakukan fungsi logika dengan hampir tidak ada yang diperlukan saat ini. Hal ini membuat gerbang ini sangat berguna dalam aplikasi bertenaga baterai. Fakta bahwa mereka akan bekerja dengan tegangan suplai serendah 3 volt dan setinggi 15 volt juga sangat membantu. Gerbang CMOS adalah semua didasarkan pada rangkaian inverter mendasar ditunjukkan ke kiri. Perhatikan bahwa kedua transistor tambahan-modus MOSFET, satu N-saluran dengan sumber membumi, dan satu P-saluran dengan sumber yang terhubung ke + V. Gerbang mereka dihubungkan bersama untuk membentuk input, dan saluran mereka dihubungkan bersama untuk membentuk output. Kedua MOSFET dirancang untuk memiliki karakteristik yang cocok. Jadi, mereka saling melengkapi satu sama lain. Ketika off, perlawanan mereka secara efektif terbatas; ketika pada, resistensi saluran mereka adalah sekitar 200. Karena gerbang dasarnya adalah rangkaian terbuka itu tidak menarik arus, dan tegangan keluaran akan sama dengan tanah baik atau tegangan listrik, tergantung pada transistor melakukan. Ketika masukan A ground (logika 0), MOSFET N-saluran tidak bias, dan karenanya tidak memiliki saluran ditingkatkan dalam dirinya sendiri. Ini adalah rangkaian terbuka, dan karena itu meninggalkan jalur output terputus dari tanah. Pada saat yang sama, MOSFET P-channel bias maju, sehingga memiliki saluran ditingkatkan dalam dirinya sendiri. Saluran ini memiliki resistansi sekitar 200. Menghubungkan garis output untuk pasokan V. Ini menarik output sampai + V (logika 1). Ketika masukan A di + V (logika 1), MOSFET P-channel MOSFET off dan N-channel aktif, Jadi, sirkuit ini dengan benar melakukan inversi logika, dan pada saat yang sama menyediakan aktif pull-up dan pull-down, sesuai dengan kondisi keluaran. Konsep ini dapat diperluas ke dalam struktur NOR dan NAND dengan menggabungkan inverter dalam serangkaian sebagian, sebagian struktur paralel. Rangkaian diatas adalah contoh praktis dari CMOS 2-masukan gerbang NOR. Di sirkuit ini, jika kedua masukan rendah, keduanya P-channel MOSFET akan dihidupkan, sehingga memberikan koneksi ke + V. Kedua N-channel MOSFET akan dimatikan, sehingga tidak akan ada koneksi tanah. Namun, jika input baik pergi tinggi, bahwa P-channel MOSFET akan mematikan dan lepaskan output dari + V, sementara N-channel MOSFET akan menyala, sehingga landasan output. Struktur dapat terbalik, seperti yang ditunjukkan ke kiri. Di sini kita memiliki dua input gerbang NAND, di mana logika 0 pada input baik akan memaksa output ke logika 1, tetapi membutuhkan kedua input pada logika 1 untuk memungkinkan output untuk pergi ke logika 0. Struktur ini kurang terbatas dari setara bipolar akan, tapi masih ada beberapa batasan praktis. Salah satunya adalah perlawanan gabungan dari MOSFET dalam seri. Akibatnya, tiang totem CMOS tidak dibuat lebih dari empat input tinggi. Gates dengan lebih dari empat input dibangun sebagai struktur Cascading daripada struktur tunggal. Namun, logika masih berlaku. Bahkan dengan batas ini, struktur tiang totem masih menyebabkan beberapa masalah dalam aplikasi tertentu. Resistensi pull-up dan pull-down di output tidak pernah sama, dan dapat berubah secara signifikan sebagai negara perubahan masukan, bahkan jika output tidak mengubah negara logika. Hasilnya adalah tidak merata dan tak terduga naik dan turun kali untuk sinyal output. Masalah ini diatasi, dan diselesaikan dengan seri B buffered, atau CMOS gerbang. Teknik di sini adalah untuk mengikuti gerbang NAND yang sebenarnya dengan sepasang inverter. Dengan demikian, output akan selalu didorong oleh transistor tunggal, baik P-saluran atau N-channel. Karena mereka sedekat mungkin cocok, perlawanan output dari gerbang akan selalu sama, dan perilaku sinyal karena itu lebih diprediksi. Salah satu masalah utama dengan CMOS gerbang adalah kecepatan mereka. Mereka tidak dapat beroperasi sangat cepat, karena kapasitansi masukan yang melekat mereka. B-series perangkat membantu untuk mengatasi keterbatasan ini sampai batas tertentu, dengan memberikan output yang seragam saat ini, dan dengan beralih menyatakan output lebih cepat, bahkan jika sinyal input berubah lebih lambat. Perhatikan bahwa kita tidak pergi ke semua rincian konstruksi CMOS gerbang sini. Misalnya, untuk menghindari kerusakan yang disebabkan oleh listrik statis, produsen yang berbeda mengembangkan sejumlah perlindungan sirkuit masukan, untuk mencegah tegangan input dari menjadi terlalu tinggi. Namun, perlindungan sirkuit tidak mempengaruhi perilaku logis dari gerbang, jadi kami tidak akan masuk ke rincian di sini. Salah satu jenis gerbang, ditunjukkan ke kiri, adalah unik untuk teknologi CMOS. Ini adalah saklar bilateral, atau gerbang transmisi. Hal ini membuat penuh penggunaan fakta bahwa FETs individu dalam IC CMOS dibangun menjadi simetris. Artinya, drain dan koneksi sumber untuk setiap transistor individu dapat dipertukarkan tanpa mempengaruhi kinerja baik transistor itu sendiri atau sirkuit secara keseluruhan. Ketika N-dan P-jenis FET yang terhubung sebagai ditunjukkan di sini dan gerbang mereka didorong dari sinyal kontrol yang saling melengkapi, kedua transistor akan diaktifkan atau dinonaktifkan bersama-sama, bukan bergantian. Jika mereka adalah off keduanya, jalur sinyal pada dasarnya adalah rangkaian terbuka - tidak ada hubungan antara input dan output. Jika mereka berdua berada, ada hubungan yang sangat rendah resistansi antara input dan output, dan sinyal akan dilewatkan. Yang benar-benar menarik tentang struktur ini adalah bahwa sinyal yang dikontrol dengan cara ini tidak harus menjadi sinyal digital. Selama tegangan sinyal tidak melebihi tegangan catu daya, bahkan sinyal analog dapat dikontrol oleh jenis gerbang.
|
Sebutkan 3 jenis IC TTL lengkap dengan karakteristiknya masing-masing
Pos Terkait
Copyright © 2024 berikutyang Inc.
