KOMPONEN DIGITAL
IC (Integrated Circuit)
IC (Integrated Circuit) merupakan suatu komponen semikonduktor yang di dalamnya terdapat puluhan, ratusan atau ribuan, bahkan lebih komponen dasar elektronik yang terdiri dari sejumlah komponen resistor, transistor, diode, dan komponen semikonduktor lainnya. Komponen dalam IC tersebut membentuk suatu rangkaian yang terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil.
IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil. Sebelum adanya IC, hampir seluruh peralatan elektronik dibuat dari satuan-satuan komponen (individual) yang dihubungkan satu sama lainnya menggunakan kawat atau kabel, sehingga tampak mempunyai ukuran besar serta tidak praktis. Ditinjau dari segi bahan baku, IC dibalut dalam kemasan (packages) tertentu agar dapat terlindungi dari gangguan luar seperti terhadap kelembaban debu dan kontaminasi zat lainnya. Kemasan IC dibuat dari bahan ceramic dan plastic, serta didesain untuk mudah dalam pemasangan dan penyambungannya. IC dapat bekerja dengan diberikan catuan tegangan 5 – 12 volt sesuai dengan tipe IC nya. Jika diberikan masukan tegangan lebih dari batas yang telah ditentukan maka IC tersebut dapat dikatakan rusak, untuk lebih jelasnya akan dijelaskan pada kelebihan dan kelemahan dari IC sendiri.
· Keunggulan IC (Integrated Circuit)
IC telah digunakan secara luas diberbagai bidang, salah satunya dibidang industri Dirgantara, dimana rangkaian kontrol elektroniknya akan semakin ringkas dan kecil sehingga dapat mengurangi berat Satelit, Misil dan jenis-jenis pesawat ruang angkasa lainnya. Desain komputer yang sangat kompleks dapat dipermudah, sehingga banyaknya komponen dapat dikurangi dan ukuran motherboardnya dapat diperkecil. Contoh lain misalnya IC digunakan di dalam mesin penghitung elektronik (kalkulator), juga telepon seluler (ponsel) yang bentuknya relative kecil. Di era teknologi canggih saat ini, peralatan elektronik dituntut agar mempunyai ukuran dan beratnya seringan dan sekecil mungkin dan hal itu dapat dimungkinkan dengan penggunaannya IC. Selain ukuran dan berat IC yang kecil dan ringan, IC juga memberikan keuntungan lain yaitu bila dibandingkan dengan sirkit - sirkit konvensional yang banyak menggunakan komponen IC dengan sirkit yang relatif kecil hanya mengkonsumsi sedikit sumber tenaga dan tidak menimbulkan panas berlebih sehingga tidak membutuhkan pendinginan (cooling system).
· Kelemahan IC (Integrated Circuit)
IC atau kategori IC itu dapat dikatakan rusak antara lain adalah keterbatasannya di dalam menghadapi kelebihan arus listrik yang besar, dimana arus listrik berlebihan dapat menimbulkan panas di dalam komponen, sehingga komponen yang kecil seperti IC akan mudah rusak jika timbul panas yang berlebihan. Demikian pula keterbatasan IC dalam menghadapi tegangan yang besar, dimana tegangan yang besar dapat merusak lapisan isolator antar komponen di dalam IC. Contoh kerusakan misalnya, terjadi hubungan singkat antara komponen satu dengan lainnya di dalam IC, bila hal ini terjadi, maka IC dapat rusak dan menjadi tidak berguna.
Setiap jenis IC didesain untuk keperluan khusus sehingga setiap IC akan memiliki rangkaian internal yang beragam. Untuk mengetahui rangkaian internal, lingkungan kerja dan tegangan voltase operasi IC maka perlu dibaca datasheet yang diterbitkan oleh masing-masing produsennya. Datasheet sangat diperlukan apabila kita akan mendesain sebuah rangkaian elektronik. Kemasan IC terbuat dari bahan epoxy atau silikon dan dari bentuk ini muncul pin-pin atau kaki-kaki dengan jarak kaki yang satu dengan yang lainnya teatur rapi. Sebuah IC mempunyai urutan kaki nomor 1 sampai dengan sejumlah kaki yang ada. Urutan kaki IC tidak dicantumkan pada badan IC akan tetapi yang pasti bahwa kaki nomor 1 berdekatan dengan kaki nomor 2, kaki nomor 2 berdekatan dengan kaki nomor 3 dan seterusnya.
IC dibedakan jenisnya menurut bentuk fisik dan fungsinya.
· IC Power Amplifier
Mempunyai bentuk pipih dan fisiknya lebih besar dari yang lain. Digunakan pada rangkaian penguat suara (audio amplifier). Daya output IC ini cukup besar, berkisar antara 15 watt sampai 100 Watt atau bahkan lebih. Contoh tipe IC-nya adalah STK015, STK 070, STK 105, LA 4440 dan sebagainya.
· IC Power Adaptor (Regulator)
Digunakan sebagai komponen utama pada rangkaian power adaptor pada sub rangkaian regulator yang berfungsi sebagai penstabil tegangan atau voltase. Contoh tipe IC-nya adalah LM 317H, 78xx (xx = 05, 06, 07, 08, 09, 12), L200, S 042 P, LM 723 dan sebagainya.
· IC Op Amp
Digunakan pada rangkaian digital yang berfungsi sebagai op amp atau untuk keperluan lain. Misalnya op amp audio amplifier, op amp mic, op amp head tape recorder, termometer digital dan lain-lain. Contoh tipe IC-nya adalah LM 709, LM 741, LM 386, TL 074, TL 083, TL 084 dan sebagainya.
· IC Silinder
IC ini mempunyai bentuk silinder dan banyak digunakan pada rangkaian penguat pesawat CB(Citizen Band) atau HT (Held Transceived). IC jenis ini mempunyai tingkat ketahanan dan keawetan lebih lama dari jenis IC penguat yang lain. Contoh tipe IC-nya adalah µL 914, µA703, µA714 dan sebagainya.
· IC Flip-Flap (FF) atau Timer (CLK,Clock)
IC ini banyak digunakan pada rangkaian pembangkit (multivibrator) untuk memberi umpan atau sumber detak (oscilator) pada IC digital atau untuk keperluan lain. Misalnya NE 555 (IC terpopuler dikalangan pelajar) untuk alarm multiguna, signal injektor, penguji hubungan, saklar sentuh, timer lampu FF, frekuensi meter, pengacau frekuensi, otak rangkaian power amplifier, regulator pada power adaptor (dapat berfungsi seperti IC Power Amplifier dan Power Adaptor), pengusir serangga, organ elektronik dan lain-lain. Contoh tipe IC-nya NE 555, NE 556 (dua NE 555), M7555 dan sebagainya.
· IC Digital
Dalam IC digital, suatu titik elektronis yang berupa seutas kabel atau kaki IC, akan mewujudkan salah satu dari dua keadaan logika, yaitu logika '0' (nol, rendah) atau logika '1' (satu, tinggi). Suatu titik elektronis mewakili satu 'binary digit' atau biasa disingkat dengan sebutan 'bit'. Binary berarti sistem bilangan 'dua-an', yakni bilangan yang hanya mengenal dua angka, 0 dan 1. IC digital dibedakan menjadi dua.
Sistem komputer
Empat komponen dalam system computer , yi :
1. Pemroses
• untuk mengendalikan operasi computer & melakukan fugnsi pemrosesan data
• pemroses melakukan operasi logika dan mengelola aliiran data dgn membaca instruksi dari memori & mengeksekusinya
• langkah kerja pemroses :
o mengambil instruksi biner dari memori
o mengkode isntruksi menjadi aksi sederhana
o melakukan aksi.
3Operasi computer :
1. operasi aritmatika (ADD, SUBTRACT, MULTIPLY, DEVIDE)
2. Operasi Logika (NAND, XOR, OR, AND, INVERTION)
3. Operasi Pengendalian (Loop, JUMP).
Pemroses tdd :
utk melakukan operasi aritmatika dan logikaà1. Alu (Aritmathic Logic Unit)
utnuk mengendalikan operasi yagn dilaksanakan system computerà2. CU (Control Unit)
memiliki fungsi :à3. Register2
Membantu pelaksanaan operasi yagn dilakukan pemorses.
Sebagai memori yagn berkerja sec cepat, biasanay untuk tempat operand2 dr operasi yagn akan dilakukan
Terbagi menjadi register data & reg alamat
Reg data tdd general & special purpose register.
Reg alamat berisis : alamat data dan main memory, alamat isntruksi, alamat untuk perhit alamat lengkap, contoh : reg Indeks, register penunjuk segmen, register penunjuk stack, register penanda (flag).
Register
Pemrosessan melakukan tugasnya dengan mengeksekusi instruksi2 di program dgn mekanisme instruksi sbb :
a. Pemroses membaca isntruksi dari memori (fetch)
b. Pemroses mengeksekusi isntruksi (execute)
Eksekusi prog berisi pengulangan fetch & execute. Pemrrosesan satu instruksi dsb satu siklus instruksi (instructioncycle)
Gambar siklus ekseksui instruksi
Memori
1. Berfungsi menyimpan data & prog
2. Biasanya vollate, data hilang jika sumber tenaga hilang
3. Konsep prog tersimpan stored program concept) yi prog (Kumpulan isntruksi) yang disimpan di suatu temapt (emmori) dimana kmdn disntruksi tsbt dieksekusi.
Setiap kali pemroses melakukan ekseskusi, pemroses harus membaca isntruksi dari memori utama. Agar eksekusi dilakukan sec cepat mk harus diusahakan isntruksi tersedia. Di memori pd lapisan berkecepatn lbh tinggi. Kec eksekusi ini akan meningkatakn kinerja system.
Hirarki memori berdasarkan kec akses :
1. Register (tercepat)
2. Cache memory (kec akses lbh cepat dari main memory ttp dibawah register)
Memori berkapasitas terbatas, kec tinggi yang lbh mahal dibandung main memory. Cache adalah diantara main memory & reg, shg pemroses tidak langsung mengacu memori utama ttp di cache memory yang kec akses lbh tinggi.
3. Main Memory
bgn memori utama utk menampung data yagnà4. Disck Chare (Buffering) akan ditransfer dari / ke perangkat I/O & penyimpanan sekunder shg menignkat kinerja system. Miss : magnetic disc, optical s\disc (terlambat)
Perangkat I/O
1. Perangkat nyata yang dikendalikan choip controller di board system / card
2. Controller dihub dgn pemroses & komponen lainya melalui BUS
3. Controller mempunyai register2 utnuk pengendalianya yg berisi status kendali
4. Tiap controller dibuat agar dapat dilamati sec individu olh pemroses shg perangkat lunak device driver dpt menulis ke register2 ny shg dapat diekndalikan.
Gates and Boolen Algebra
sirkuit digital dapat dibangun dari sejumlah kecil elemen primitif dengan menggabungkan mereka dengan cara yang tak terhitung banyaknya. Pada bagian berikut kita akan menggambarkan unsur-unsur primitif, shiw bagaimana mereka dapat dikombinasikan, dan memperkenalkan teknik matematika canggih yang dapat digunakan untuk menganalisis perilaku mereka.
Gerbang
Suatu sirkuit digital yang hanya satu dua nilai logis yang hadir. Biasanya, sinyal antara 0 dan 1 volt merupakan salah satu nilai (misalnya, biner 1) dan sinyal antara 2 dan 5 volt merupakan nilai lainnya (misalnya, biner 1). Tegangan di luar kedua merebak tidak diijinkan. Tiny perangkat elektronik, disebut gerbang, dapat menghitung berbagai fungsi kedua-nilai sinyal. Ini sinyal-sinyal dari dasar hardware di mana semua komputer digital dibangun.
Semua logika digital modern akhirnya bersandar pada fakta bahwa transsistor dapat dibuat untuk beroperasi sebagai saklar biner sangat cepat. Dalam ara. 3-1 (a) kami telah menunjukkan sebuah transistor bipolar tunggal (lingkaran) tertanam di sirkuit sederhana. transistor ini memiliki tiga koneksi ke dunia luar: kolektor, basis, dan emitor itu. Ketika tegangan masukan, Vin di bawah nilai kritis tertentu, transistor dimatikan dan bertindak seperti sebuah perlawanan yang tak terbatas, menyebabkan output dari sirkuit, Vout, untuk membuat di dekat nilai Vcc, tegangan eksternal diatur, biasanya + 5 volt. Ketika Vin melebihi nilai kritis, transistor switch pada bertindak seperti kawat, menyebabkan vout harus ditarik ke tanah (oleh Konvensi, 0 Volt).
Empat komponen dalam system computer , yi :
1. Pemroses
• untuk mengendalikan operasi computer & melakukan fugnsi pemrosesan data
• pemroses melakukan operasi logika dan mengelola aliiran data dgn membaca instruksi dari memori & mengeksekusinya
• langkah kerja pemroses :
o mengambil instruksi biner dari memori
o mengkode isntruksi menjadi aksi sederhana
o melakukan aksi.
3Operasi computer :
1. operasi aritmatika (ADD, SUBTRACT, MULTIPLY, DEVIDE)
2. Operasi Logika (NAND, XOR, OR, AND, INVERTION)
3. Operasi Pengendalian (Loop, JUMP).
Pemroses tdd :
utk melakukan operasi aritmatika dan logikaà1. Alu (Aritmathic Logic Unit)
utnuk mengendalikan operasi yagn dilaksanakan system computerà2. CU (Control Unit)
memiliki fungsi :à3. Register2
Membantu pelaksanaan operasi yagn dilakukan pemorses.
Sebagai memori yagn berkerja sec cepat, biasanay untuk tempat operand2 dr operasi yagn akan dilakukan
Terbagi menjadi register data & reg alamat
Reg data tdd general & special purpose register.
Reg alamat berisis : alamat data dan main memory, alamat isntruksi, alamat untuk perhit alamat lengkap, contoh : reg Indeks, register penunjuk segmen, register penunjuk stack, register penanda (flag).
Register
Pemrosessan melakukan tugasnya dengan mengeksekusi instruksi2 di program dgn mekanisme instruksi sbb :
a. Pemroses membaca isntruksi dari memori (fetch)
b. Pemroses mengeksekusi isntruksi (execute)
Eksekusi prog berisi pengulangan fetch & execute. Pemrrosesan satu instruksi dsb satu siklus instruksi (instructioncycle)
Gambar siklus ekseksui instruksi
Memori
1. Berfungsi menyimpan data & prog
2. Biasanya vollate, data hilang jika sumber tenaga hilang
3. Konsep prog tersimpan stored program concept) yi prog (Kumpulan isntruksi) yang disimpan di suatu temapt (emmori) dimana kmdn disntruksi tsbt dieksekusi.
Setiap kali pemroses melakukan ekseskusi, pemroses harus membaca isntruksi dari memori utama. Agar eksekusi dilakukan sec cepat mk harus diusahakan isntruksi tersedia. Di memori pd lapisan berkecepatn lbh tinggi. Kec eksekusi ini akan meningkatakn kinerja system.
Hirarki memori berdasarkan kec akses :
1. Register (tercepat)
2. Cache memory (kec akses lbh cepat dari main memory ttp dibawah register)
Memori berkapasitas terbatas, kec tinggi yang lbh mahal dibandung main memory. Cache adalah diantara main memory & reg, shg pemroses tidak langsung mengacu memori utama ttp di cache memory yang kec akses lbh tinggi.
3. Main Memory
bgn memori utama utk menampung data yagnà4. Disck Chare (Buffering) akan ditransfer dari / ke perangkat I/O & penyimpanan sekunder shg menignkat kinerja system. Miss : magnetic disc, optical s\disc (terlambat)
Perangkat I/O
1. Perangkat nyata yang dikendalikan choip controller di board system / card
2. Controller dihub dgn pemroses & komponen lainya melalui BUS
3. Controller mempunyai register2 utnuk pengendalianya yg berisi status kendali
4. Tiap controller dibuat agar dapat dilamati sec individu olh pemroses shg perangkat lunak device driver dpt menulis ke register2 ny shg dapat diekndalikan.
Gates and Boolen Algebra
sirkuit digital dapat dibangun dari sejumlah kecil elemen primitif dengan menggabungkan mereka dengan cara yang tak terhitung banyaknya. Pada bagian berikut kita akan menggambarkan unsur-unsur primitif, shiw bagaimana mereka dapat dikombinasikan, dan memperkenalkan teknik matematika canggih yang dapat digunakan untuk menganalisis perilaku mereka.
Gerbang
Suatu sirkuit digital yang hanya satu dua nilai logis yang hadir. Biasanya, sinyal antara 0 dan 1 volt merupakan salah satu nilai (misalnya, biner 1) dan sinyal antara 2 dan 5 volt merupakan nilai lainnya (misalnya, biner 1). Tegangan di luar kedua merebak tidak diijinkan. Tiny perangkat elektronik, disebut gerbang, dapat menghitung berbagai fungsi kedua-nilai sinyal. Ini sinyal-sinyal dari dasar hardware di mana semua komputer digital dibangun.
Semua logika digital modern akhirnya bersandar pada fakta bahwa transsistor dapat dibuat untuk beroperasi sebagai saklar biner sangat cepat. Dalam ara. 3-1 (a) kami telah menunjukkan sebuah transistor bipolar tunggal (lingkaran) tertanam di sirkuit sederhana. transistor ini memiliki tiga koneksi ke dunia luar: kolektor, basis, dan emitor itu. Ketika tegangan masukan, Vin di bawah nilai kritis tertentu, transistor dimatikan dan bertindak seperti sebuah perlawanan yang tak terbatas, menyebabkan output dari sirkuit, Vout, untuk membuat di dekat nilai Vcc, tegangan eksternal diatur, biasanya + 5 volt. Ketika Vin melebihi nilai kritis, transistor switch pada bertindak seperti kawat, menyebabkan vout harus ditarik ke tanah (oleh Konvensi, 0 Volt).
sumber : www.blogspot.com , www. google.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar