Jenis Sirkuit Terpadu

Kecuali Anda baru saja mendarat di sini dari pertengahan abad sebelumnya, Anda hampir pasti pernah mendengar tentang sirkuit terpadu, atau IC. Tetapi Anda mungkin pernah mendengar konstruksi ini disebut dengan salah satu nama alternatifnya, seperti microchip, chip komputer, atau bahkan IC chip. Jika Anda pernah berbelanja laptop atau komputer desktop, Anda mungkin pernah melihat informasi tentang setiap mikroprosesor model yang tercantum dengan jelas di antara fitur utama mesin; perangkat ini beroperasi menggunakan satu atau paling sedikit IC yang berbeda. Dan jika Anda belum pernah mendengar tentang IC, Anda pasti telah memanfaatkannya dan pada titik ini tidak akan dapat menavigasi kehidupan sehari-hari Anda tanpa mereka Tolong. Kecuali Anda membaca kata-kata ini di selembar kertas cetak, Anda sedang menikmati manfaat IC saat ini.

IC telah membantu merevolusi teknologi informasi, telekomunikasi, dan industri lainnya, jadi tidak mengherankan bahwa mereka datang dalam berbagai rasa, masing-masing disesuaikan dengan kebutuhan khusus elektronik mereka lingkungan. Anda tidak perlu mahir dalam elektronik untuk memahami cara kerja berbagai jenis IC ini dan menghargai nilai beragamnya bagi masyarakat.

instagram story viewer

Apa itu Sirkuit Terpadu?

Sirkuit terpadu adalah rangkaian sirkuit elektronik kecil – mikroskopis, sebenarnya. Sirkuit elektronik berisi berbagai bagian yang disesuaikan untuk menangani aliran, penyebaran, dan relai listrik dengan cara tertentu. Dengan cara yang sama sistem kolam air yang saling berhubungan mungkin memiliki saluran, gerbang, tangki tumpahan, pompa dan perangkat lain untuk mempertahankan status yang diinginkan dari array di masing-masing kumpulan setiap saat, komponen IC termasuk transistor, resistor, kapasitor, dan item lain yang melakukan fungsi ini dengan elektron daripada cairan.

Jika Anda pernah mengambil komputer, ponsel, atau perangkat elektronik modern lainnya dengan daya komputasi terpisah atau melihat yang dibongkar, Anda mungkin pernah melihat IC dari dekat. Berbagai komponennya dipasang pada permukaan yang terdiri dari bahan semikonduktor (biasanya silikon atau sebagian besar silikon). Permukaan "wafer" ini, yang berfungsi sebagai dasar IC, biasanya berwarna hijau atau warna lain yang membuatnya lebih mudah untuk memvisualisasikan bagian-bagian individual dari IC.

Merakit rangkaian listrik dari bagian-bagian komponen yang dikumpulkan dari berbagai sumber sangat mahal dibandingkan dengan membangun sirkuit seperti itu sekaligus, dengan masing-masing komponen yang diperlukan menyala tangan. (Bayangkan perbedaan biaya antara mobil yang dibeli dengan cara biasa dan yang dibuat dari ban yang dipesan secara terpisah, mesin, sistem navigasi, dan sebagainya. Pikirkan mobil yang dibeli dari kesepakatan sebagai "kendaraan terintegrasi" dalam bahasa IC.) Ide untuk perangkat ini muncul pada 1950-an, tak lama setelah munculnya transistor pertama.

Jenis Sirkuit Terpadu

IC digital datang dalam berbagai subtipe, di antaranya IC yang dapat diprogram, "chip memori", IC logika, IC manajemen daya, dan IC antarmuka. Mereka karakteristik yang menentukan dari sudut pandang elektrofisika adalah bahwa mereka beroperasi pada sejumlah kecil amplitudo sinyal yang ditentukan tingkat. Mereka beroperasi menggunakan apa yang disebut gerbang logika, yang merupakan titik di mana perubahan pada aktivitas rangkaian dapat diperkenalkan dengan cara "ya/tidak" atau "hidup/mati". Hal ini dicapai dengan menggunakan komputer lama siaga, data biner, yang dalam IC digital hanya menggunakan "0" (logika rendah atau tidak ada) dan "1" (logika tinggi atau lengkap) sebagai nilai yang diizinkan.

IC analog beroperasi pada rentang sinyal yang berkesinambungan daripada sinyal diskrit yang ditampilkan dalam IC digital. Itu konsep membuat sesuatu "digital" pada dasarnya berarti menempatkan semua bagiannya ke dalam kategori yang berbeda; bahkan jika ada banyak sekali, seperti warna piksel individu dalam tampilan gambar digital, mereka hanya menawarkan tampilan kontinuitas sejati. Meskipun orang cenderung mendengar "analog" sebagai "ketinggalan zaman" dan "digital" sebagai "canggih", ini tidak berdasar. Misalnya, salah satu jenis IC analog adalah IC frekuensi radio, atau RFIC, yang merupakan elemen penting dari jaringan nirkabel. Jenis lain dari IC analog adalah IC linier, dinamakan demikian karena tegangan dan arus dalam pengaturan ini bervariasi dalam in proporsi yang sama di seluruh rentang sinyal yang mereka bawa (yaitu, V dan I dihubungkan oleh perkalian konstan faktor).

IC analog-digital campuran mencakup aspek kedua jenis IC. Dalam sistem yang mengubah data analog menjadi data digital atau sebaliknya, Anda akan menemukan IC campuran ini. Seluruh konsep integrasi komponen digital dan analog pada chip yang sama jauh lebih baru daripada teknologi IC diri. IC ini digunakan dalam jam dan perangkat waktu lainnya juga.

Selain itu, IC dapat ditempatkan dalam kategori terpisah dari perbedaan digital-versus-analog.

IC logika, yang seperti disebutkan menggunakan data biner (0s dan 1s), digunakan dalam sistem yang membutuhkan pengambilan keputusan. Ini dilakukan dengan menggunakan "gerbang" di sirkuit yang mengizinkan atau menolak lewatnya sinyal berdasarkan nilainya. Gerbang ini dirakit sehingga kombinasi sinyal yang diberikan akan memberikan hasil yang diinginkan dan spesifik berdasarkan penjumlahan kejadian di beberapa gerbang. Ketika Anda mempertimbangkan bahwa jumlah kombinasi yang berbeda dari 0 dan 1 dalam IC logika dengan n gerbang adalah 2 pangkat n (2tidak), Anda segera melihat bahwa IC ini, meskipun pada prinsipnya sangat sederhana, dapat menangani informasi yang sangat kompleks.

Anda dapat menganggap sinyal dalam IC logika sebagai mouse yang luar biasa pintar yang menegosiasikan labirin. Pada setiap titik cabang yang memungkinkan, mouse harus memutuskan apakah akan memasuki pintu yang terbuka ("0") atau terus berjalan ("1"). Dalam skema ini, hanya urutan nilai 0 dan 1 yang tepat yang akan menghasilkan jalur dari pintu masuk labirin ke pintu keluarnya; semua kombinasi lainnya pada akhirnya akan berakhir di jalan buntu di dalam dinding labirin.

Mengganti IC banyak menggunakan transistor, dijelaskan secara rinci nanti. Mereka digunakan seperti namanya – sebagai bagian dari sakelar, atau dalam bahasa sirkuit, dalam "operasi switching." Dalam sakelar listrik, gangguan arus atau pengenalan arus yang sebelumnya tidak ada dapat memicu sakelar, yang dengan sendirinya tidak lebih dari perubahan dalam kondisi tertentu yang dapat mengambil dua atau lebih formulir. Misalnya, beberapa kipas listrik memiliki pengaturan rendah, sedang, dan tinggi. Beberapa sakelar dapat berpartisipasi di lebih dari satu sirkuit.

IC pengatur waktu mampu melacak waktu yang telah berlalu. Contoh nyata adalah stopwatch digital, yang menunjukkan waktu secara eksplisit, tetapi berbagai perangkat harus dapat melacak waktu di latar belakang bahkan ketika itu tidak perlu ditampilkan kepada pengguna atau ketika tampilannya pilihan; komputer sehari-hari adalah salah satu contohnya, meskipun beberapa di antaranya sekarang mengandalkan input satelit untuk memantau dan menyesuaikan waktu sesuai kebutuhan.

IC penguat datang dalam dua jenis: audio dan operasional. IC Audio adalah apa yang membuat musik lebih keras atau lebih lembut pada sistem suara mewah atau menambah atau mengurangi volume di perangkat yang menggabungkan suara apa pun, seperti pesawat televisi, ponsel cerdas, atau perangkat pribadi komputer. Ini memanfaatkan perubahan tegangan untuk mengontrol output suara. IC operasional beroperasi dengan cara yang sama karena menghasilkan amplifikasi audio, tetapi dengan IC operasional input dan output keduanya adalah tegangan, sedangkan input IC audio adalah audio itu sendiri.

Pembanding melakukan apa yang diisyaratkan oleh namanya yang agak canggung: Mereka membandingkan input sinyal secara simultan di beberapa titik dan menentukan sinyal output untuk masing-masing titik. Keluaran pada masing-masing titik masuk ini kemudian ditambahkan dengan cara yang sesuai untuk menentukan keluaran total rangkaian. Ini secara longgar mirip dengan IC logika tetapi tanpa komponen data ya/tidak (biner) yang ketat.

Skala Integrasi

Jenis IC dapat ditentukan berdasarkan seberapa terintegrasinya mereka, yang kira-kira setara dengan berapa banyak bagian yang mereka miliki paling banyak dipreteli. (Secara teori, IC yang diberikan sama sekali tidak memiliki komponen tambahan. Masing-masing mewakili sistem terkecil yang mampu melakukan tugas elektronik tertentu.) Jumlah transistor khususnya sangat sesuai untuk tujuan ini.

Integrasi skala kecil, yang pernah menonjol dalam teknik penerbangan, menampilkan puluhan transistor pada satu chip IC. Integrasi skala menengah, yang dimulai pada 1960-an, terdiri dari beberapa ratus transistor dalam satu chip, sementara integrasi skala besar, yang dimulai pada 1970-an, mencakup ribuan. Integrasi skala sangat besar, produk teknologi selama 30 tahun atau lebih antara sekitar 1980 dan 2010, mungkin memiliki beberapa ratus hingga beberapa miliar transistor pada chip yang sama. Dalam integrasi skala besar, jumlahnya selalu melebihi satu juta. Seiring berkembangnya teknologi, dunia IC telah menyaksikan munculnya integrasi skala wafer (WSI), sistem pada chip (SoC) dan sirkuit terintegrasi tiga dimensi (3D-IC).

Apa itu Kode IC?

Jika Anda melihat lebih dekat pada papan sirkuit, Anda akan melihat "kata" alfanumerik tercetak di sana. Ini berjalan dengan berbagai nama, termasuk kode IC, nomor bagian IC atau hanya nomor IC. Kode IC memberikan informasi tentang produsen IC, jenis perangkat yang cocok untuknya, seri yang menjadi bagiannya (banyak mobil mematuhi konvensi ini juga), suhu di mana sirkuit dapat berfungsi dengan baik, informasi keluaran dan lainnya data. Tidak ada format tetap untuk kode IC dalam hal jumlah karakter, tetapi siapa pun yang mengenalnya dapat mengumpulkan apa yang perlu mereka ketahui dengan memisahkan kode menjadi bagian-bagian yang berbeda. Ini menjadi lebih mudah dengan memasukkan jarak antara kelompok huruf dan angka, seperti yang dilakukan dengan tanda hubung di nomor jaminan sosial atau nomor telepon A.S.

Ada Berapa Jenis Transistor?

Transistor digunakan untuk meningkatkan arus dalam rangkaian listrik. Cara terjadinya ini harus dibahas dalam diskusi lain, tetapi jenis transistor yang digunakan dalam IC disebut BJT, yang merupakan singkatan dari transistor sambungan bipolar. Ini datang dalam dua konstruksi dasar - pnp dan npn, yang merupakan singkatan dari "positif-negatif-positif" dan "negatif-positif-negatif." Transistor terdiri dari tiga elemen utama: emitor, basis dan a pengumpul. Antarmuka antara p dan n bagian transistor disebut sambungan np, dan ada dua per transistor. Ini juga disebut persimpangan basis-emitor dan basis-kolektor, karena basis berada di tengah.

Apa Daerah Aktif di BJT?

Daerah aktif dari transistor jenis ini mengacu pada daerah pada grafik arus vs. tegangan di mana tegangan dapat ditingkatkan secara signifikan tanpa mengubah banyak arus di dalam transistor. Daerah tepat sebelum ini adalah daerah saturasi, di mana arus naik tajam dengan meningkatnya tegangan; daerah di luarnya disebut sebagai daerah gangguan, di mana arus kembali naik tajam dengan tegangan tambahan dan melebihi kapasitas rangkaian.

Teachs.ru
  • Bagikan
instagram viewer