SIRKUIT TERINTEGRASI

dengan Randofo di ELECTRONICS CLASS

Unduh«Pelajaran Sebelumnya

KELAS ELEKTRONIK

Mendaftar

Pendahuluan: Sirkuit Terpadu

Melalui penggunaan chip sirkuit terintegrasi, menciptakan sesuatu dengan elektronik benar-benar mulai menjadi menarik. Sirkuit terpadu menambah dunia fungsionalitas ke proyek Anda. Untuk dapat dengan mudah mereproduksi fungsi dari beberapa chip ini akan membutuhkan rangkaian yang kompleks dengan ratusan komponen. Dengan menjejalkan proses rumit ke dalam chip komputer kecil yang sederhana ini, produsen elektronik membuka gerbang ke dunia komputasi modern. Meskipun mereka mungkin tampak seperti kotak hitam misterius, mereka tidak perlu seperti itu. Mari kita belajar cara menguraikan dan menggunakan chip ini.

Apa itu Sirkuit Terpadu?

Sirkuit terpadu adalah sirkuit elektronik yang dikompres ke sepotong kecil silikon. Dikemas menjadi benda seperti kotak kecil dengan kaki logam menonjol keluar. Pin ini memungkinkan Anda untuk mengakses sirkuit di dalamnya.

Pertimbangkan mixer audio stereo paling sederhana yang kami buat sebelumnya yang hanya terdiri dari empat resistor. Bayangkan semuanya ditempatkan di dalam kotak proyek hitam, dan ada terminal input dan output yang memungkinkan kita mengakses bagian dari rangkaian.

Sekarang, bayangkan kita ingin menambahkan potensiometer untuk menyesuaikan volume pada setiap input. Kami hanya akan memasang potensiometer ke terminal yang sesuai pada kotak. Sirkuit terpadu biasanya memerlukan komponen eksternal untuk dipasang agar dapat memanfaatkan sepenuhnya fungsinya.

Sekarang bayangkan seluruh kotak ini diperas menjadi sebuah chip komputer kecil. Itu pada dasarnya semua adalah sirkuit terintegrasi.

Setiap pin pada sirkuit terintegrasi mewakili input atau output ke atau dari sirkuit khusus yang dibangun ke dalam chip itu sendiri.

Dalam sebuah skema, sebuah sirkuit terintegrasi terlihat seperti sebuah kotak dengan garis-garis yang menonjol darinya. Kotak biasanya diberi label dengan nama chip. Pin biasanya akan diberi label dengan nomor mereka. Jika tidak, anggaplah yang di sebelah kiri adalah pin 1, dan bacalah seperti yang Anda lakukan pada sirkuit terintegrasi lainnya (yang akan segera dibahas).

Jenis Sirkuit Terpadu

Sama seperti ada sirkuit tanpa akhir yang dapat Anda bangun menggunakan elektronik, ada banyak chip sirkuit terintegrasi di dunia. Ada begitu banyak, tidak mungkin bagi saya untuk memberitahu Anda tentang semuanya. Bahkan berbicara tentang gerbang logika, yang merupakan salah satu sirkuit terpadu yang paling umum, dapat menjadi seluruh kelas tersendiri. Dan kemudian, bahkan jika Anda melakukan seluruh kelas pada kelas gerbang logika, Anda masih akan hampir tidak menggaruk permukaan apa yang bisa dilakukan chip sirkuit terintegrasi. 

Dunia sirkuit terpadu sangat luas, dan ada banyak yang harus dipelajari. Untungnya, Anda tidak perlu tahu segalanya. Setelah Anda mempelajari dasar-dasar menguraikan fungsi mereka, itu hanyalah masalah penelitian, eksplorasi, dan eksperimen.

Lembar data

Hampir semua komponen elektronik yang Anda temui memiliki datasheet yang terkait dengannya. 

Lembar data cenderung memberi tahu Anda hal-hal bermanfaat seperti tegangan maksimum dan minimum yang dapat diambil suatu bagian, peringkat arus absolutnya, dimensi fisiknya, dan beragam data bermanfaat lainnya. 

Saat bekerja dengan chip sirkuit terintegrasi, Anda benar-benar membutuhkan lembar datanya. Alasannya adalah karena ini memberi tahu Anda apa yang dilakukan masing-masing pin. Tanpa ini, Anda akan tersesat. 

Seperti yang Anda lihat dari dua halaman pertama dari lembar data 555 yang ditampilkan di sini, ada diagram internal dan informasi pin-out. Jika Anda menemukan dan mengunduh lembar data lengkap untuk 555, Anda juga akan menemukan peringkat listrik, catatan aplikasi, dan contoh sirkuit.

Untuk menemukan lembar data chip, Anda dapat mencari di Google, atau menemukan bagian di situs web distributor elektronik besar seperti Digikey atau Mouser. Mereka akan memiliki lembar data saat ini untuk setiap bagian dalam inventaris mereka.

'Membaca' Sirkuit Terpadu

Ini adalah komponen lain yang namanya dicetak langsung di atasnya. Terkadang ia juga memiliki informasi tambahan yang dicetak seperti kode pabrikan. Chip di atas adalah penghitung dekade CD4017. Semua informasi tambahan yang dicetak di sana sebagian besar tidak relevan. 

Ketika memulai, Anda mungkin mendapati diri Anda mencari nomor yang salah. Ketika Anda memahami itu, Anda akan mulai memahami mana yang bermakna dan mana yang tidak. 

Setelah Anda tahu apa chip itu, hal berikutnya yang harus dilakukan adalah menentukan ujung mana yang habis dengan menemukan tanda 'atas' chip. Penandaan ini biasanya berbentuk huruf U kecil di bagian atas chip. Pada chip yang lebih kecil juga bisa berupa lekukan bulat kecil di dekat salah satu pin sudut.

Setelah Anda menemukan tanda, putar chip agar tanda mengarah ke atas atau menjauhi Anda.

Sekarang, jika Anda melihat pin terjauh di kiri atas, yaitu pin 1. Angka pin meningkat secara berurutan di sisi kiri hingga Anda mencapai ujung.

Setelah Anda mencapai pin terakhir di sisi kiri, mulai lagi di sisi kanan dengan pin yang paling dekat dengan Anda. Ini adalah nomor berapapun di urutan berikutnya dari tempat Anda tinggalkan. Kemudian, untuk menentukan nomor pin yang tersisa, Anda kemudian dapat menghitung secara berurutan menjauh dari Anda di sisi kanan.

Pada dasarnya, Anda membaca pin dalam bentuk U berlawanan besar seperti takik di bagian atas (kemungkinan kebetulan).

Menguraikan

Mari kita sejenak dan melihat chip 555. Chip ini pertama kali diproduksi kembali pada tahun 1971. Hampir 50 tahun kemudian masih banyak populer, dan dengan lebih dari satu miliar diproduksi setiap tahun itu adalah salah satu chip paling umum yang mungkin Anda temui.

Chip ini pada dasarnya adalah chip timer. Ini tidak berarti ia memberitahu waktu, tetapi melakukan sesuatu pada interval yang dapat diprogram. Dengan kata lain, ini dapat digunakan untuk membuat generator pulsa dan menghasilkan gelombang persegi dengan menyalakan dan mematikan output dengan cepat. 

Gelombang kuadrat adalah bentuk gelombang digital karena ia sepenuhnya hidup atau mati sepenuhnya. Chip 555 berfungsi sebagai transisi antara dunia elektronik analog yang sekarang sudah dikenal ke dunia baru yang aneh dari komputasi digital. Untuk alasan ini, mungkin merupakan komponen yang pas untuk mengakhiri kelas.

Setelah Anda mengidentifikasi bagian atas chip 555 dan dapat membaca nomor pin, Anda bisa referensi silang dengan datasheet untuk mencari tahu apa sebenarnya pin. Akan sering ada bagan pada lembar data yang terlihat seperti ini. Perhatikan bahwa beberapa pin disingkat. Sampai Anda terbiasa dengan elektronik, Anda mungkin perlu bermain detektif pada lembar data untuk mengetahui apa arti singkatan ini. Jangan ragu untuk memeriksa lembar data 555 yang sebenarnya .

Mari kita melakukan perjalanan sekitar chip sejenak dan membahas apa masing-masing pin. 

Pin 1 - Ini adalah pin ground. Anda menghubungkannya ke ground. Sebagian besar sirkuit terintegrasi biasanya memiliki pin ground. 

Pin 2 - Pin pemicu adalah input. Ketika pin ini terhubung ke ground, pin memicu output untuk hidup pada tegangan suplai. 

Pin 3 - Output adalah tempat hasil kerja bagian dalam chip adalah output. Pin sepenuhnya hidup pada tegangan suplai (tinggi) atau sepenuhnya mati di tanah (rendah). 

Pin 4 - Sesuai namanya, pin reset mengatur ulang chip saat terhubung ke ground. Ini tidak sering digunakan dan di banyak sirkuit yang terhubung ke daya untuk mencegah pengaturan ulang yang tidak disengaja. 

Pin 5- Pin kontrol memungkinkan chip dikontrol oleh tegangan eksternal. Ini biasanya bentuk gelombang listrik yang dibuat oleh chip sirkuit terintegrasi lainnya dan tidak umum digunakan. 

Pin 6 - Pin ambang mencari perubahan voltase dari kapasitor timing eksternal dan keduanya memberi dasar pada pin keluaran dan mengatur ulang pin 7 saat tegangan melewati ambang 2/3 dari tegangan suplai. 

Pin 7 - Pin ini melepaskan kapasitor timing eksternal ke ground saat dipicu. Pin ini sangat penting dalam menentukan waktu pada pin output. 

Pin 8 - VCC hanyalah cara lain untuk mengatakan kekuatan. Pin ini hanya terhubung ke catu daya dan digunakan untuk menyalakan papan.

Meskipun ini mungkin tampak menakutkan sekarang, semua ini akan dijelaskan lebih lanjut nanti. Saya hanya ingin menggambarkan bahwa meskipun terlihat seperti kotak hitam, masing-masing pin memiliki tujuan yang lebih besar. Ini hanya masalah melihat lembar data dan meneliti internet untuk memahami apa yang dilakukan masing-masing pin.

Fungsi pin tidak terjadi secara sewenang-wenang atau dengan sihir. Seperti yang disebutkan sebelumnya, sebenarnya ada sirkuit yang telah miniatur dan macet ke chip. Anda dapat melihat di sini bagaimana rangkaian berhubungan dengan pin yang berbeda. Ketika Anda melihat dari dekat, Anda akan melihat itu hanya sekelompok transistor, resistor dan dioda. 

Jika Anda sangat giat, Anda bisa menggunakan pengetahuan yang baru saja Anda peroleh dan membangun sirkuit ini. Namun, itu akan menjadi kekacauan kabel raksasa dan membutuhkan waktu lama. Selain itu, sebenarnya tidak perlu. Berkat chip sirkuit terpadu yang mungil ini, Anda dapat menggabungkan seluruh rangkaian ini ke dalam proyek Anda dengan satu bagian sederhana.

Breadboarding

Jika Anda bertanya-tanya mengapa papan tempat memotong roti diletakkan sedemikian rupa, ini memungkinkan sirkuit terpadu mengangkangi bagian tengah. Anda dapat memasukkan chip di tengah, dan setiap pin akan memiliki jalur bus sendiri yang dapat Anda hubungkan dengan komponen tambahan. Ini membuatnya mudah untuk bereksperimen dengan menghubungkan berbagai komponen ke chip sirkuit terintegrasi. 

Jika Anda ingin mencoba bekerja dengannya, lihat Atari Punk Console Synthesizer saya yang dapat diajari .