BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Pengertian IC
Integrated Circuit (IC) adalah suatu komponen elektronik yang dibuat dari
bahan semi conductor, dimana IC merupakan gabungan dari beberapa komponen
seperti Resistor, Kapasitor, Dioda dan Transistor yang telah terintegrasi menjadi
sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, IC digunakan untuk beberapa keperluan
pembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang
berukuran relatif kecil.
1.1.1 Keunggulan IC(Advantages)
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 relatif 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 keonvensional
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).
1.1.2 Kelemahan-kelemahan IC(Disanvantages)
Pada uraian sebelumnya nampak seolah-olah IC begitu sempurna
dibanding komponen elektronik konvensional, padalah tak ada sesuatu
komponen yang tidak memiliki kelemahan.
1
Kelemahan IC 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.
1.1.3 Kemasan IC(Packages)
Ditinjau dari teknik pembuatan dan bahan baku yang digunakan,
terdapat4 (empat) jenis IC, yaitu : Jenis Monolithic, Thin film, dan Hybrid.
Khusus untuk jenis hybrid, yang merupakan gabungan dari thin-film,
monolithic dan thick-film.
Terlepas dari teknik pembuatan dan bahan yang digunakan, keempat jenis
IC tersebut 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 plastik, serta didesain untuk
mudah dalam pemasangan dan penyambungannya. Ada berbagai jenis
kemasan IC dan yang paling populer dan umum digunakan, antara lain :
-DIP(Duel in- line Packages) -SIP(Single in-line Packages) -QIP(Quad in-line
Packages) -SOP(Small Outline Packages) -Flat Packs -TO-5, TO-72,TO-202 dan TO-
220 style Packages
2
1.1.4 TTL(Transistor transistor Logic)
IC yang paling banyak digunakan secara luas saat ini adalah IC
digital yang dipergunakan untuk peralatan komputer, kalkulator dan
system kontrol elektronik. IC digital bekerja dengan dasar pengoperasian
bilangan Biner Logic(bilangan dasar 2) yaitu hanya mengenal dua kondisi
saja 1(on) dan 0(off).
Jenis IC digital terdapat 2(dua) jenis yaitu TTL dan CMOS. Jenis IC-TTL
dibangun dengan menggunakan transistor sebagai komponen utamanya
dan fungsinya dipergunakan untuk berbagai variasi Logic, sehingga
dinamakan Transistor.
Transistor Logic
Dalam satu kemasan IC terdapat beberapa macam gate(gerbang) yang
dapat melakukan berbagai macam fungsi logic seperti
AND,NAND,OR,NOR,XOR serta beberapa fungsi logic lainnya seperti
Decoder, Encoder, Multiflexer dan Memory sehingga pin (kaki) IC
jumlahnya banyak dan bervariasi ada yang 8,14,16,24 dan 40.
Pada gambar diperlihatkan IC dengan gerbang NAND yang mengeluarkan
output 0 atau 1 tergantung kondisi kedua inputnya.
IC TTL dapat bekerja dengan diberi tegangan 5 Volt.
3
1.1.5 IC- CMOS
Selain TTL, jenis IC digital lainnya adalah C-MOS
(Complementary with MOSFET) yang berisi rangkaian yang merupakan
gabungan dari beberap komponen MOSFET untuk membentuk gate-gate
dengan fungsi logic seperti halnya IC-TTL. Dalam satu kemasan IC C-
MOS dapat berisi beberapa macam gate(gerbang) yang dapat melakukan
berbagai macam fungsi logic seperti AND,NAND,OR,NOR,XOR serta
beberapa fungsi logic lainnya seperti Decoders, Encoders, Multiflexer dan
Memory.
Pada gambar diperlihatkan IC dengan gerbang NOR yang mengeluarkan
output 0 atau 1 tergantung kondisi kedua inputnya.
IC C-MOS dapat bekerja dengan tegangan 12 Volt.
1.1.6 IC Linear (Linear IC's)
4
Perbedaan utama dari IC Linear dengan Digital ialah fungsinya,
dimana IC digital beroperasi dengan menggunakan sinyal kotak (square)
yang hanya ada dua kondisi yaitu 0 atau 1 dan berfungsi sebagai
switch/saklar, sedangkan IC linear pada umumnya menggunakan sinyal
sinusoida dan berfungsi sebagai amplifier(penguat). IC linear tidak
melakukan fungsi logic seperti halnya IC-TTL maupun C-MOS dan yang
paling populer IC linier didesain untuik dikerjakan sebagai penguat
tegangan.
Dalam kemasan IC linier terdapat rangkaian linier, diman kerja
rangkaiannya akan bersifat proporsional atau akan mengeluarkan output
yang sebanding dengan inputnya. Salah satu contoh IC linear adalah jenis
Op-Amp.
5
BAB II
PEMBAHASAN
2.1.1 Sejarah
TTL ditemukan oleh James L. Buie dari TRW, "particularly suited
to the newly developing integrated circuit design technology". IC TTL
komersial pertama dibuat oleh Sylvania pada 1963, dinamai Sylvania
Universal High-Level Logic family (SUHL). Peranti dari Sylvania ini
digunakan dalam misil Phoenix. TTL menjadi terkenal pada pendesain
sistem elektronik setelah Texas Instruments memperkenalkan seri 5400,
dengan daerah suhu untuk militer, pada 1964 dan pada akhirnya seri 7400
pada 1966 dengan daerah suhu yang lebih rendah. Keluarga 7400 dari
Texas Instrument menjadi standar industri. Peranti yang cocok dibuat oleh
Motorola, AMD, Fairchild, Intel, Intersil, Signetics, Mullard, Siemens,
SGS-Thomson/ST microelectronic dan National Semiconductor, dan
banyak perusahaan lainnya, bahkan di bekas Uni Soviet. Tidak hanya
membuat peranti TTL yang kompatibel, tetapi peranti kompatibel juga
dibuat dengan menggunakan teknologi sirkuit lainnya. Istilah TTL
digunakan pada banyak logika penyempurnaan yang menggunakan
transistor dwikutub, dengan beberapa penyempurnaan di kecepatan dan
kebutuhan daya selama lebih dari dua dekade. Keluarga populer yang
terakhir adalah 74AS/ALS Advanced Schottky, dikenalkan pada 1985.
Hingga 2009, Texas Instruments tetap memproduksi IC kegunaan umum
dalam banyak keluarga teknologi usang, walaupun dengan harga yang
semakin mahal. Biasanya, chip TTL memadukan tidak lebih dari beberapa
ratus transistor. Fungsi yang dipunyai sebuah kemasan tunggal bervariasi
dari beberapa gerbang logika hingga mikroprosesor. TTL juga menjadi
penting karena harganya yang muram membuat teknik digital cukup
ekonomis untuk menggantikan pekerjaan yang sebelumnya dilakukan oleh
teknik analog. Kenbak-1, salah satu komputer pribadi pertama,
menggunakan TTL untuk CPU daripada menggunakan mikroprosesor
yang belum tersedia pada tahun 1971. 1973 Xerox Alto dan 1981 Star,
6
yang mengenalkan GUI, menggunakan sirkuit TTL pada taraf ALU.
Banyak komputer yang menggunakan logika kompatibel-TTL hingga
tahun 1990-an. Hingga penemuan logika dapat diprogramkan, logika
dwikutub tersendiri digunakan untuk percobaan dan pengembangan sirkuit
digital terpadu lainnya.
2.3 Tabel Technical Spec IC
No IC Fungsi logika Teknologi Level TeganganCAN00001 Quad Buffer BICMOS 4.5V~5.5VCAN00002 Octal Driver / Line Driver BICMOS 4.5V~5.5VCAN00003 Octal Driver / Line Driver BICMOS 4.5V~5.5VCAN00004 Octal Driver / Line Driver CMOS 2.0V~6.0VCAN00005 Octal Driver / Line Driver CMOS 2.0V~6.0VCAN00006 Octal Driver / Line Driver CMOS 2.0V~6.0VCAN00008 Octal Driver / Line Driver CMOS 4.5V~5.5VCAN00009 Octal Driver / Line Driver CMOS 4.5V~5.5VCAN00010 Single Bus Buffer Gate CMOS 2V~5.5VCAN00011 Quad Bus Buffer Gate CMOS 4.5V~5.5VCAN00012 Single Bus Buffer Gate CMOS 4.5V~5.5VCAN00013 Octal Bus Driver TTL 4.5V~5.5VCAN00014 Octal Driver / Line Driver TTL 4.5V~5.5VCAN00015 Octal Driver / Line Driver TTL 4.5V~5.5VCAN00016 Octal Driver / Line Driver TTL 4.5V~5.5VCAN00017 Octal Driver / Line Driver TTL 4.5V~5.5VCAN00018 Octal Driver / Line Driver CMOS 3V~15V
7400 N Quadruple door NOT - AND at 2 entries7401 N Quadruple door NOT - AND at 2 entries with open collector7402 N Quadruple door NOT - OR at 2 entries7403 N Quadruple door NOT - AND at 2 entries with open collector7404 N 6 reversers7405 N 6 reversers with open collector7406 N 6 stages of attack reverser to open collector for 40 my7407 N 6 stages of attack to open collector for 40 my7408 N Quadruple door AND at 2 entries7409 N Quadruple door AND at 2 entries with open collector7410 N Triple carries NOT - AND at 3 entries7411 N Triple carries AND to 3 entry7412 N Triple carries NOT - AND at 3 entries with open collector 7413 N Double door NOT - AND at 4 entries7414 N 6 reversers trigger7416 N 6 reversers of powers to open collector
7
7417 N 6 stages of attack to open collector for 40 my7420 N Double door NOT - AND at 4 entries7422 N Double door NOT - AND at 4 entries with open collector7423 N Double door NOT - OR at 4 entries expansible and strobe7425 N Double door NOT - OR at 4 entries and strobe7426 N Quadruple door NOT - AND with 2 entries - High voltage7427 N Triple carries NOT - OR at 3 entries7428 N Quadruple NOR door at 2 entries7430 N Carry NOT - AND at 8 entries7432 N Quadruple door OR at 2 entries7437 N Quadruple door NOT - AND of power at 2 entries7438 N Quadruple door NOT - AND of power at 2 entries and open
collector7440 N Double door NOT - AND of power at 4 entries7442 N Decimal decoder BCD7443 N Decoder excesses of 3 - decimal7444 N Decoder excesses of 3 Gray - decimal7445 N Decimal decoder BCD with open collector for 80 my and 30
V or 15 V7446 AN Decoder BCD 7 segments with open collector with 30 V/20
my7447 AN Decoder BCD 7 segments with open collector with 30 V/20
my7448 N Decoder BCD 7 segments7450 N Double door AND/OR - NOT to 2 X 2 entries7451 N Double door reverser AND/OR - NOT to 2 X 2 entries7453 N Carry reverser AND/OR - NOT to 4 X 2 entries expansible7454 N Carry reverser AND/OR - NOT to 4 X 2 entries7460 N Double door of multiplication at 4 entries7470 N Flip-flop JK to 2 X 3 entries7472 N Main flip-flop slave with 2 X 3 entries7473 N Main flip-flop slave with entry reset7474 N Double Flip-flop D synchronous7475 N Quadruple Flip-flop D asynchronous7476 N Double main Flip-flop JK slave with entries set and reset7480 N Full adder with 1 bit7481 N Memory with 16 bits writing/reading7482 N Full adder with 2 bits7483 AN Full adder with 4 bits7484 AN Memory with 16 bits writing/reading at 2 entries of writing
and reading7485 N Binary comparator with 4 bits7486 N Quadruple door OR Exclusive
8
7489 N Memory with 64 bits writing/reading with open collector7490 AN Decimal scaler7491 AN Register with shift with 8 bits series7492 N Divider by 127493 N Binary counter7494 N Register with shift 4 bits at parallel entry7495 AN Register with shift 4 bits entered and 4 parallel ports 7496 N Register with parallel shift 5 bits7497 N Divider of synchronous binary frequency programmable 6
bits74100 N Octo-Flip-failure D74107 N Double main Flip-flop JK slave with entry reset74110 N Main flip-flop JK slave with blocking of entry74111 N Double main Flip-flop JK slave with blocking of entry74118 N Sixfold Flip-flop RS at common entry of reset74120 N Double synchronization of impulses74121 N Monostable74122 N Monostable redéclenchable at entry reset74123 N Double monostable redéclenchable at entry reset74125 N 4 doors YES at exits 3 states74132 N Quadruple Trigger de Schmitt NOT - AND at 2 entries74141 AN
Decimal decoder BCD for tubes of posting
74142 N Decimal scaler and ordering of NIXIE74145 N Decimal decoder BCD with open collector for 80 my and 30
V or 15 V74148 N 8 To 3 Line Priority Encoder74150 N Selector of data 16 bits/multiplexer74151 N Selector of data 8 bits/multiplexer74153 N Double selector of data 4 bits/multiplexer74154 N Binary decoder 4 bits/demultiplexer74155 N Double binary decoder 2 bits/demultiplexer74156 N Double binary decoder 2 bits/demultiplexer74157 N Quadruple selector of information 2 bits/multiplexer74160 N Synchronous decimal scaler at entry of set and reset74161 N Synchronous decimal scaler at entry of set and reset74162 N Synchronous binary counter 4 bits at entry of set and reset74163 N Synchronous binary counter 4 bits at entry of set and reset74164 N Register with shift 8 bits at parallel port74165 N Register shift 8 bits at parallel entry74166 N Register with synchronous shift 8 bits at parallel entry74167 N Divider of frequencies, decimal74170 N Memory with 16 bits writing/reading with words to 4 bits
9
74174 N Sixfold Flip-flop D at entry of reset74175 N Quadruple Flip-flop D synchronous74180 N Parity check 8 bits74181 N Arithmetic logical unit 4 bits74184 N Binary converter BCD 6 bits74185 AN
Binary converter BCD 6 bits
74190 N Reversible decimal scaler for synchronous counting chain74191 N Reversible binary counter for synchronous counting chain74192 N Meter decimal discounting machine with set and reset74193 N Binary meter discounting machine with set and reset74194 N Register with synchronous 4 bits right-hand side/left parallel
shift74195 N Register with synchronous shift parallel 4 bits with entry JK74196 N Decimal scaler 50 MHz with entry of set and reset74197 N Binary counter 50 MHz with entry of set and reset74198 N Register with synchronous shift 8 bits at entry and port
parallel74199 N Register with synchronous shift 8 bits parallel at entry JK74LS241 Driver of bus not reverser74LS242 Quad drunk transceiver inverting74LS243 4 transcoders not reverser 3 states81LS95 74795 : Octal Buffer with Three-State Outputs (74LS795 is
equivalent to 81LS95)81LS97 74797 : Octal Buffer with Three-State Outputs (74LS797 is
equivalent to 81LS97)
Nº Name Description Size
1 74LS00 Quad 2-input NAND gate 60K
2 74LS02 Quad 2-input NOR gate 60K
3 74LS04 Hex Inverter 60K
4 74LS08 Quad 2-input AND gate 60K
5 74LS11 Triple 3-input AND gate 47K
6 7414 Hex Schmitt Trigger Inverter 36K
7 74LS14 Hex Schmitt Trigger Inverter 62K
8 74LS20 Dual 4-input NAND gate 46K
9 74LS30 8-input NAND gate 46K
10 74LS32 Quad 2-input OR gate 60K
11 74LS48 BCD to 7-Segment Decoder/Driver 584K
10
12 74LS74 Dual D-type Flip-Flop 68K
13 74LS86 Quad 2-input XOR gate 62K
14 74100 Dual 4-bit Latch 68K
15 74LS138 3-8 Decoder/Demultiplexer 82K
16 74LS151 8-1 Multiplixer 71K
17 74LS153 Dual 4-1 Multiplixer 53K
18 74LS157 Quad 2-1 Multiplixer 80K
19 74LS161 4-bit Synchronous Binary Counter 104K
20 74LS163 4-bit Binary Counter 104K
21 74LS165 8-bit Shift Register 74K
22 74LS175 Quad D-type Flip-Flop 74K
23 74LS244 3-state Octal Bus Driver 66K
24 74LS245 3-state Octal Bus Tranceiver 67K
25 74LS257 3-state Quad 2-1 Multiplexer 57K
26 74LS273 Octal D-type Flip-Flop 67K
27 74LS373 3-state Octal D-type latch 89K
28 74LS374 3-state Octal D-type Flop-Flop 89K
29 4011 Quad 2-input NAND gate 105K
30 4013 Dual D-type Flip-Flop 75K
31 4017 Decoded output Decade counter 78K
32 4020 14-bit binary Ripple Counter 83K
33 4026 Decade counter with 7-segment output 84K
34 74HC4040 12-bit binary Ripple Counter 99K
35 4040 12-bit binary Ripple Counter 83K
36 74HC4060 14-bit binary Ripple Counter 85K
37 4060 14-bit binary Ripple Counter 83K
38 4068 8-input NAND/AND gate 182K
39 4069 Quad Unbuffered inverter 79K
40 4081 Quad 2-input AND gate 97K
41 4511 BCD to 7-Segment Decoder/Driver 66K
42 4518 Dual 4-bit binary counter 248K
43 4538 Dual monostable multivibrator 138K
44 4464 64K x 4 Dynamic RAM 1K
45 6264 8K x 8 Static RAM 83K
46 44256 256K x 4 Dynamic RAM 244K
47 62256 32K x 8 Static RAM 143K
48 431000 128K x 8 Static RAM 194K
49 28C64 8K x 8 CMOS EEPROM 101K
11
50 74C917 6-Digit Hex Display Controller 475K
51 PCM54 16-bit Digital to Analog converter 64K
52 UM70C171 Colour Pallette with 3 x 6-bit Video DAC 1,330K
53 Z80 Z80 8-bit microprocessor 1,512K
54 Z8400 Z80 8-bit microprocessor equivalent 2,407K
55 MK3880 Z80 8-bit microprocessor equivalent 2,980K
56 LF398 Sample and Hold Circuit 520K
57 MM5387 Alarm Clock 511K
58 MAX7219 8-digit LED Display Drivers 187K
59 MAX7221 8-digit LED Display Drivers 187K
12