Ruang lingkup bidang elektronika

1. Ruanglingkupbidangelektronika Pertemuan I Sumber : http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/Jumadi,%20M.Pd.,%20Dr./Pengertian%20&%20Ruang%20Lingkup%20Elektronika.pdf

2. PengertianElektronika • MenurutFitrzgerald, Higginbotham danGrabel • Elektronikaadalahcabangilmulistrik yang bersangkutansecaraluasdenganalihinformasimenggunakantenagaelektromagnetik. • Menurut J. Millman • Elektronika adalah ilmu dan teknologi tentang melintasnyapartikelbermuatanlistrikdidalamsuatu gas atausuaturuang hampa, atau suatu semikonduktor. • Menurut E. Carol Young • Elektronikameliputistudi, perancangandanpenggunaanpiranti-pirantiyang berdasarhantaranlistrikdidalamsuaturuanghampa, gas dansemikonduktor. • Menurut H.C. Yohannes • Elektronikaialahilmu yang mempelajarisifat-sifatdanpemakaianpiranti(“devices” = alat) yang asaskerjanyaialahaliranelektrondalamruanghampaatau gas (sepertidalamtabung-tabungradio) danaliranelektrondalamsemi penghantar(sepertimisalnyadalam transistor). • Dari definisi-definisitersebutpadahakikatnyaElektronikamempelajaripengendaliandanpenerapangerakanpartikelpembawamuatan (elektron) dalamruanghampa, gas atausemikonduktor.

3. PerkembanganElektronika • Lahirnyaelektronikasebenarnyamula-mulaatastuntutankebutuhan manusia akan sarana telekomunikasi. Sarana telekomunikasimenggunakantelepon yang ditemukanoleh A.G. Bell pada tahun 1876 masih terlalu sederhana, banyak keterbatasanketerbatasannya. Untukmemungkinkanhubungan yang mencapaijarak jauh dan mutu yang baik serta kapasitas saluran yang tinggi, dituntutadanyapenguatansinyal, modulasi, demodulasisertamultipleksi. Dan untukmencapaijarak yang lebihjauhlagidenganbiayayang lebihmurah, diperlukanpenggunaan media gelombangelektromagnetik.

4. PerkembanganElektronika • Padatahun 1896 Marconi berhasilmenciptakantelegrapradio, telegrap tanpa kabel, tetapi menggunakan media gelombang elektromagnetik. Dengandemikiantuntutanjarak yang jauhdapatdipenuhi. Namuntuntutan-tuntutan yang lain belumdipenuhi, sehinggaparaahliterusbekerjatanpamengenallelah. • Padatahun 1904 Sir Ambrose Fleming menemukantabunghampadenganduaelektrode (tabungdioda), yang dinamakannya “valve” (katup). Katupinidapatberfungsisebagaidetektorsinyalsinyaldaritelegrap radio Marconi. • Duatahunkemudianyaknitahun 1906, De Forest meletakkanelektrodaketiga (kisi) padakatupFleming sehinggaditemukanlahtabungtrioda, yang iaberinamaaudion. Audion ini dapat berfungsi antara lain untuk memperkuat sinyal-sinyal tersebut. Jadimulaitahun 1904 inisebenarnyaorangsudahmulaimengendalikan gerakan-gerakan elektron dalam ruang hampa, sehinggatahunitudapatdipandangsebagaitahun “kelahiran” Elektronika. Namunadaorang yang menyatakantahun 1906 yaknitahunditemukannyatabungtriodainisebagaitahun “kelahiran”

5. PerkembanganElektronika • Denganditemukannyatabungtriodainidanlebih-lebihdenganditemukannyatabung iconoscope yaitutabunghampa yang merupakanalatdasardalamkameratelevisioleh Vladimir Zwonykinpadaatahun 1920, makaindustri radio dantelevisiberkembangpesat. • Padatahun 1948 John Bardeen, Walter H. Brattain danWilliam Shockley menemukanalattersebut, yang diberinamatransistor. Transistor inidibuatdaribahansemikonduktor, dan transistor inidapatmenggantikanfungsitabungtrioda.

6. PerkembanganElektronika • Pada tahun 1958 J.S. Kilby menemukan rangkaian terpadu (IC = “integrated circuit” = rangkaianterintegrasi), suatukeping(chip) silikon tunggal yang ukurannya sangat kecil (» 1 mm2) yang diatasnya berisirangkaianElektronika yang diprosesdenganteknik-teknikdifusidanpengendapan. Semenjakditemukanrangkaianterpadutersebut, jumlahkomponen per chip terusberkembangsehinggadewasainidikenalIC jenis SSI (“Small Scale Integration”), MSI (“Medium Scale Integration”), LSI (“Large Scale Integration”), VLSI (“Very Large Scale Integration”), yang masing-masingmempunyaijumlahkomponen (transistor) per chip 10-100, 100-1000, 1000-100.000, dan > 100.000. DenganditemukannyarangkaianterpaduinisejarahElektronika mengalami babak baru yaitu babak mikroelektronika.

7. PerkembanganElektroniKka • Pada tahun 1971 perusahaan Elektronika Intel Inc di Amerika Serikatberhasilmembuat IC mikroprosesor, yang merupakan “otak”darikomputer. IC mikroprosesorinibersifatfleksibel, mempunyaifungsihampirmiriptakterbatas. Denganperangkatkeras yang samadapatdiperolehberbagaifungsi, hanyadenganmerubahprogram. Akibatnyadapatdiproduksidalamjumlahcukupbanyakdenganhargarelatifmurah.

8. Perkembangankomponen

9. Bidang-bidangElektronika • produk Elektronika telah menyentuh hampir seluruhaspekataubidangkehidupanmanusiadarialat-alatrumahtangga, mainananak-anak, hiburan (rekreasi), pendidikan, administrasi, perdagangan, kedokteran, transportasisampaipadaalatalatperangdanpenyelidikanruangangkasa.

10. BidangInstrumentasidanKontrol • Bidanginiberkecimpungpadaperalatansepertipengembanganalatukurelektronik, instrumentasipenelitian, alatpemrosesdata serta alat kontrol atau otomatisasi seperto sistem mikroprosesor untukkontroldansebagainya.

11. Bidang Telekomunikasi • Bidanginiberkecimpungpadaalihinformasijarakjauhbaikmenggunakankabelmaupuntidak. Sebagaicontohpengembangankomunikasiteleponmenggunakan relay elektronik, komunikasi data menggunakankomputerdantelepon, komunikasiberitadangambarmelaluisatelit, komunikasimenggunakangelombangradio frekuensitinggidangelombangmikrodansebagainya.

12. BidangElektronikaKonsumer • Bidanginiberkecimpungpadaproduksiperalatan-peralatankebutuhan umum seperti radio, televisi, perekam kaset audio maupunvideo, penyediadayasertakomponen-komponenelektronika. IndustriatauperusahaanElektronikadewasainidapatdikelompokkandalam 4 K, yaitukomponen, komunikasi, kendalidankomputasi.

13. BidangElektronikaKuantum • BidanginiberkecimpungdalampengembanganElektronikayang menyangkitinteraksiantaracahaya, gelombangmikroataugelombangelektromagnetik yang lain. Dari bidanginidewasainitelahdikembangkansinar laser untukberbagaikeperluan, komunikasidenganmenumpangkansinyalpadacahayayang dijalarkandalamserat (fiber) optikdansebagainya.

14. RuangLingkupElektronika • SeringtimbulkerancuanantaraElektronikadengankelistrikan. Namundaridefinisidanpengertiandimukasebenarnyakerancuaninitidak perlu terjadi. Sebagai contoh pengen dalian dan penerangan gerakanelektrondalamlogamsajabelumtermasukdalamkelistrikan. Lebihjauhpadaumumnyaelektronikamenggunakankomponenaktifsedangkelistrikanhanyamenggunakankomponenpasifsaja. • Di dalam elektronika dikenal istilah komponen, rangkaian dan sistem. Komponenadalahunsurpembentukrangkaian, sedangrangkaianadalahunsurpembentuksistem. Berdasarkankemampuannyamemperkuatsinyal, komponenelektronikadibagimenjadikomponenaktifyaitukomponen yang dapatmemperkuatsinyaldankomponenpasifyaitukomponen yang tidakdapatmemperkuatsinyal. Sebagaicontohkomponenaktifadalahtabungtrioda, transistor dansebagaicontohkomponenpasifadalahresistor, induktordankapasitor.

15. RuangLingkupElektronika • Berdasarkan hubungan antara tegangan (V) dan arus yang melaluinya(I), komponenelektronikadibagimenjadikomponenlinier dan komponen tak linier. Pada umumnya linier hubungan antara V dan I linier, sedang pada komponen tak linier hubungan antara V dan I tak linier. Jadisuatu resistor yang mengikutihukum Ohm adalahkomponen linier. Sedang tabung trioda dan transistor adalah komponen taklinier, walaupundalambanyakpenerapandiadakanpendekatan linier. Untukkomponentak linier dibedakantak linier kontinuedantak linier takkontinue. Komponentak linier takkontinuedapatdigunakansebagaisaklarelektronis. Keadaaniniterjadijikasifatsebuahkomponenberubahpadasaatteganganatauaruspadakomponentersebutmelewatinilaitertentu. Sebagaicontohdiodaatautransistor yang dipakaisebagaisaklar.

16. RuangLingkupElektronika • Berdasarkancarapengolahandanpenampilan data atauinformasinya, makasistemdibedakanmenjadisistem analog dansistemdigital. Padasistem analog data atauinformasi yang diolahatauditampilkandinyatakandalamsuatuvariabelrangkaian yang harganyadapatberubahsecarakontinue, sedangpadasistem digital data atauinformasiyang diolahatau yang ditampilkandinyatakandalamsuatuvariabelrangkaian yang harganyadiskritdenganduakeadaanatauduahargayang berbeda. Sebagaicontohpengukuranaruslistrikdengansistemanalog dinyatakandenganvariabelsimpangangalvanometer yang kedudukannyadapatdisetiaptempat (kontinue) antarasimpangannoldanmaksimum. Sedangdengansistem digital dinyatakandenganvariabelhidupdanmatinyadiodapadaperaga “seven segment” yang menyatakanangka-angkabesarnyaaruslistriktersebut.