Rangkaian Terpadu

Elektronika adalah cabang dari sains dan teknologi yang didasari oleh pergerakan elekron di dalam berbagai macam jenis material dan berbagai kondisi yang berbeda. Secara praktis, elektronika difokuskan pada perancangan dan pembuatan divais, rangkaian, subsistem dan sistem dengan memanfaatkan arus pergerakan elektron tersebut.
Pada saat ini, produk-produk berbasiskan elektronika telah luas mempengaruhi kehidupan manusia. Hampir semua aspek aktifitas keseharian manusia telah dipengaruhi oleh cepatnya evolusi yang terjadi pada bidang elektronika ini. Sampai detik ini, pengaruh tersebut tidak menunjukkan tanda-tanda berkurang, bahkan, evolusinya semakin cepat, baik di sisi teknologinya, aplikasinya, maupun pengaruhnya.
Perkembangan elektronika bersumber dari berkembangnya dunia mikroelektronika dalam dunia penelitian. Perkembangan yang pesat dari mikroelektronika memiliki efek yang cukup luas. Yaitu:
a. Revolusi komputasi
b. Revolusi telekomunikasi
c. Revolusi penggunaan peralatan elektronikaSecara umum, peralatan elektronika digunakan sebagai alat bantu perhitungan atau komputasi. Pada awalnya, perhitungan permasalahan matematika menggunakan alat bant yang sederhana, seperti sempoa, mistar ukur, dan lain-lain. Sejalan dengan ditemukannya komputer sebagai alat bantu komputasi, maka perkembangan ini dipercepat dengan perkembangan mikroelektronika, sehingga jumlah kalkulasiyang dapat dilakukan pada setiap waktunya semakin besar.
Ada beberapa hal yang menjadi kunci dari revolusi yang terjadi pada dunia elektronika pada masa kini. Kunci-kunci itu antara lain, adalah:
a. Semikkonduktor Silikon
b. Perkembangan MOSFET
c. Teknologi Microfabrication
d. Rekayasa RangkaianSejak ditemukannya bahan Semikonduktor yang terbuat dari Silikon, dunia elektronika mengalami ledakan yang menggemparkan. Atom Silikon mempunyai sifat- sifat kimia seperti yang tampak pada Silikon memiliki banyak karakteristik yang begitu mengejutkan. Sifat-sifat tersebut antara lain:
a. Harganya murah
b. Tersedia secara melimpah di alam
b. Memiliki beberapa sifat-sifat mekanis, kimia dan elektronik yang mengagumkan
Sehingga tidak terlalu berlebihan jika dikatakan bahwa Silikon adalah bahan terbaik yang dikenal oleh manusia.

kunci lain dari revolusi elektronika adalah perkembangan MOSFET (Metal Oxide Semikonduktor). MOSFET adalah pengembangan Teknologi Transistor Silikon yang akhirnya banyak diaplikasikan pada rangkaian-rangkaian terpadu (IC = Integrated Circuit). MOSFET memiliki keistimewaan yang lebih dibandingkan transistor Silikon biasa, yaitu: memiliki penguatan yang baik, mempunyai sifat isolator yang khas, dapat bekerja sebagai switch dengan kecepatan yang tinggi dan konsumsi daya yang rendah. menggambarkan potongan penampang sebua h MOSFET.
Teknologi fabrikasi MOSFET juga mendukung revolusi elektronika ini. Fabrikasi MOSFET memiliki keunggulan sebagai berikut:
§ mampu memadukan devais elektronika secara rapat dengan isolasi yang baik
§ mampu memproduksi struktur divais secara amat kecil secara presisi dan dapat diproduksi kembali
§ mampu menghasilkan sistem yang kompleks dengan volume dan kehandalan yang tinggi
Selain itu, rekayasa rangkaian elektronika juga mendukung berkembangnya elektronika. Sebagai contoh, dengan hanya memanfaatkan divais sederhana sudah dapat dimodelkan sebuah sistem fisik yang rumit, memadukan rangkaian analog dengan rangkaian digital secara harmonis dan dapat pula diuji pengaruh-pengaruh divais tersebut dalam performansi rangkaian secara keseluruhan.
Banyak sekali aplikasi elektronika yang memerlukan kemampuan untuk memodifikasi bentuk gelombang tegangan. Satu diantara yang paling strategis untuk mencapainya adalah penggunaan switch yang dikendalikan oleh tegangan, yaitu dioda. Dioda ideal akan membolehkan arus melaluinya pada satu arah tertentu dan menahannya pada arah yang lain, tergantung kepada polaritas dari tegangan yang jatuh pada dioda. Tegangan jatuh pada dioda ini yang disebut prategangan (biased).
Selain daripada itu, penguatan tegangan (amplifying) juga merupakan rangkaian yang diperlukan. Penguat analog akan memproses tegangan yang masuk padanya (voltage input) untuk menghasilkan tegangan keluaran (voltage ouput) yang lebih besar dengan perbandingan tertentu. Transistor adalah komponen analog yang utama yang dapat melakukan pelipatgandaan tegangan ini.
Keunggulan MOSFET dalam masalah switching diaplikasikan dengan baik dalam membentuk rangkaian-rangkaian digital, yang hanya memerlukan nilai dengan 2 keadaan. Perpaduan MOSFET dapat menghasilkan fungsi-fungsi logika (logic) sehingga dengan mudah merangkainya menjadi unit-unit kecil untuk membentuk sebuah sistem digital. Read More...