SEJARAH PERKEMBANGAN ALAT ELEKTRONIK

ulil   January 17, 2017   Elektronik   Comment  

SEJARAH PERKEMBANGAN ALAT ELEKTRONIK

➤  ABAD I9

  

Pada tahun 1883, Thomas Alva Edison berhasil menemukan bahwa electron bisa berpindah dari sebuah konduktor ke konduktor lainnya melewati ruang hampa. Penemuan konduksi atau perpindahan ini dikenal dengan nama efek Ediosn. Pada tahun 1904, John Fleming menerapkan efek Edison ini untuk menemukan dua buah elemen tabung electron yang dikenal dengan nama dioda, dan Lee De Forest mengikutinya pada tahun 1906 dengan tabung tiga elemen, yang disebut trioda. Tabung hampa udara menjadi divais yang dibuat untuk memanipulasi kemungkinan energi listrik sehingga bisa diperkuat dan dikirimkan.

➤  ABAD 20

Aplikasi tabung elektron pertama diterapkan dalam bidang komunikasi radio. Guglielmo Marconi merintis pengembangan telegraf tanpa kabel (wireless telegraph) pada tahun 1896 dan komunikasi radio jarak jauh pada tahun 1901.

Pada tahun 1918, Edwin Armstrong menemukan penerima "super-heterodyne" yang dapat memilih sinyal radio atau stasion dan dapat menerima sinyal jarak jauh. Armstrong juga menemukan modulasi frekuensi FM pita lebar (wide-band) pada tahun 1935; sebelumnya hanya menggunakan AM atau modulasi amplitudo pada rentang tahun 1920 sampai 1935.

Bell Laboratories mengeluarkan televisi ke publik pada tahun 1927, dan ini masih merupakan bentuk electromechanical. Ketika sistem elektronik menjadi jaminan kualitas, para insinyur Bell Labs memperkenalkan tabung gambar sinar katoda dan televisi berwarna. Namun Vladimir Zworykin, seorang insinyur di Radio Corporation of America (RCA), dianggap sebagai "bapak televisi" karena penemuannya, tabung gambar dan tabung kamera iconoscope. Pada pertengahan tahun 1950-an, televisi telah melewati radio untuk penggunaan di rumah dan hiburan.

Setelah perang, tabung elektron digunakan untuk mengembangan komputer pertama, tapi tabung ini tidak praktis karena ukuran komponen elektroniknya. Pada tahun 1947, transistor ditemukan oleh tim insinyur dari Bell Laboratories. Fungsi transistor seperti tabung hampa udara, tapi memiliki ukuran yang lebih kecil, lebih ringan, konsumsi daya lebih kecil, dan lebih kuat, dan lebih murah untuk diproduksi dengan adanya kombinasi penghubung metalnya dan bahan semikonductor.
Sekitar tahun 1920-an, lahir konsep baru di beberapa pusat penelitian fisika di Heidelberg, Gottingen, dan Kopenhagen. Konsep baru tersebut adalah kuantum mekanika atau kuantum fisika yang semula dipelopori oleh Max Planck dan Albert Einstein, kemudian dilanjutkan oleh ilmuwan seperti Niels Bohr, Schrodinger, Max Born, Samuel A. Goudsmith, Heisenberg dan lain-lain. Konsep ini secara fundamental mengubah prinsip kontinuitas energi menjadi konsep diskrit yang benar-benar mengubah fikiran yang sudah berjalan lebih dari satu abad. Sisi lain yang tak kalah mengejutkan sebagai akibat lahirnya konsep kuantum in adalah lahirnya fisika zat padat oleh F. Seitz dan fisika semikonduktor oleh J. Bardeen di Amerika Serikat, W.B. Sockley di Inggris dan Love di Rusia pada tahun 1940.

Kemajuan riset dalam bidang fisika telah mengantarkan para fisikawan dapat meneliti dan mempelajari berbagai sifat kelistrikan zat padat. Dari penelitian ini telah ditemukan bahan semikonduktor yang mempunyai sifat listrik antara konduktor dan isolator. Penemuan bahan semikonduktor kemudian disusul dengan penemuan komponen elektronik yang disebut transistor. Dalam perjalanan berikutnya, transistor tidak hanya mengubah secara mencolok berbagai aspek kehidupan moderen, tetapi transistor tergolong salah satu dari beberapa penemuan moderen yang memajukan teknologi dengan biaya rendah. Transistor dapat dihubungkan pada rangkaian elektronik sebagai komponen terpisah atau dalam bentuk terpadu pada suatu chip.

Pada tahun 1958, insinyur di dua perusahaan elektronik, Kilby (Texas Instrument) dan Robert Noyce (Fairchild) telah memperkenalkan ide rangkaian terpadu monolitik yang dikenal dengan nama IC (integrated circuit). Kemajuan dalam bidang mikroelektronika ini tidak terlepas dari penemuan bahan semikonduktor maupun transistor. Komputer digital berkecepatan tinggi bisa terwujud berkat penggunaan transistor dalam IC yang merupakan kumpulan jutaan transistor renik yang menempati ruangan sangat kecik, yang semula hanya bisa ditempati oleh sebuah transistor saja.
Konsep sirkuit terintegrasi diusulkan pada tahun 1952 oleh Geoffrey W. A. Dummer, seorang ahli elektronika berkebangsaan Inggris dengan Royal Radar Establishment-nya. Pada tahun 1961, sirkuit terintegrasi menjadi produksi penuh oleh sejumlah perusahaan, dan desain peralatan berubah secara cepat dan dalam beberapa arah yang berbeda untuk mengadaptasi teknologi.

Komputer elektronik generasi pertama yang diberi nama ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) dikembangkan pada zaman Perang Dunia Kedua dan dipakai untuk menghitung tabel lintasan peluru dalam kegiatan militer. Pergeseran penting dalam elektronika telah terjadi pada akhir tahun 1940-an. Fungsi tabung-tabung elektronik saat itu mulai digantikan oleh transistor yang dibuat dari bahan semikonduktor.

Penggunaan transistor yang mulai mencuat ke permukaan pada tahun ’70-an ternyata memiliki beberapa kelebihan dibandingkan tabung hampa elektronik, antara lain : Transistor lebih sederhana sehingga dapat diproduksi dengan biaya lebih rendah. Transistor mengkonsumsi daya yang lebih rendah dibandingkan tabung hampa. Transistor dapat dioperasikan dalam keadaan dingin sehingga tidak perlu waktu untuk pemanasan. Ukuran transistor jauh lebih kecil dibandingkan tabung hampa. Daya tahan transistor lebih lama dan dapat mencapai beberapa dasawarsa. Transistor  mempunyai daya tahan yang tinggi tehadap goncangan dan getaran. Komputer generasi kedua yang telah menggunakan transistor adalah IBM 1401 yang diluncurkan oleh IBM pada tahun 1959. Sebelumnya juga telah diluncurkan IBM 701 pada tahun 1953 dan IBM 650 pada tahun 1954.

Munculnya rangkaian terpadu atau integrated circuit (IC) ternyata telah menggusur dan mengakhiri riwayat keberadaan transistor. Komputer generasi ketiga adalah sistim 360 yang juga diluncurkan oleh IBM. Dalam komputer ini telah menggunakan IC, yang kemudian disusul dengan penggunaan large scale integration (LSI), dan selanjutnya very large scale integration (VLSI). Pada tahun 1971, MITS Inc. meluncurkan ALTAIR, komputer mikro pertama yang menggunakan mikroprosesor Intel 8080. Komputer elektronik generasi berikutnya dikembangkan dengan menggunakan mikroprosesor yang makin renik sehingga secara fisik tampil dengan ukuran yang lebih kecil, namun dengan kecepatan kerja yang jauh lebih tinggi. Pengaruh kemajuan dalam teknologi elektronika ini demikian pesatnya mengubah wajah teknologi dalam bidang telekomunikasi dan automatisasi. Kemajuan dalam kedua bidang tersebut menyebabkan kontribusi sain ke dalam teknologi yang sangat besar, hampir mencapai 50 % dalam proses, sehingga teknologi semacam ini disebut High-Technology. Selain pada komputer, kita juga bisa menyaksikan produk elektronik berupa ponsel yang proses miniaturisasinya seakan tak pernah berhenti, baik dalam aspek disain produknya maupun dalam aspek teknologi mikroelektronikanya. Sebagai anak kandung jagad mikroelektronika, kehadiran ponsel selalu mengikuti perkembangan teknologi mikroelektronika sehingga dapat tampil semakin mungil dan lebih multi fungsi dibandingkan generasi sebelumnya.

Mengecilnya ponsel juga didukung oleh kemampuan para ahli dalam mengintegrasikan berbagai komponen baru yang ukurannya lebih kecil seperti mikrochip, yang kemampuannya selalu meningkat seiring dengan perjalanan waktu, dan semakin banyak fungsi yang dapat dijalankannya. Kini ponsel dengan berbagai fasilitas di dalamnya bisa masuk ke dalam genggaman tangan.

Dengan ditemukannya tabung trioda ini dan lebih-lebih dengan ditemukannya tabung iconoscope yaitu tabung hampa yang merupakan alat dasar dalam kamera televisi oleh Vladimir Zwonykin padaa tahun 1920, maka industri radio dan televisi berkembang pesat.

Ditinjau dari daya yang digunakan, kecepatan, ukuran geometrik, berat dan kemudahan rusak, tabung triodadiatas masih banyak keterbatasan-keterbatasannya. Oleh karena itu para ahli berusaha untuk memperoleh alat yang mempunyai fungsi sama, tetapi dengan keterbatasan-keterbatasan minimal.

Pada tahun 1948 John Bardeen, Walter H. Brattain dan William Shockley menemukan alat tersebut, yang diberi nama  transistor. Transistor ini dibuat dari bahan semikonduktor, dan transistor ini dapat menggantikan fungsi tabung trioda. Karena tidak menggunakan filamen pemanas seperti pada tabung hampa, transistor tidak banyak memakan daya. Disamping itu ukurannya kecil dan tidak mudah pecah. Akibatnya radio yang menggunakan transistor  dapat dibuat berukuran kecil dan dapat menggunakan baterai sebagai sumber daya listriknya. Disamping itu transistor dapat diproduksi secara massal sehingga harga menjadi murah. Demikian pula dengan  menggunakan transistor orang dapat membuat komputer elektronika yang lebih kecil tetapi mempunyai kemampuan lebih tinggi daripada jika menggunakan tabung hampa.

Hubungan antar komponen rangkaian elektronika dalam era transistor ini pada umumnya menggunakan PCB (Printed Circuit Board = papan rangkaian tercetak), melalui penyolderan. Suatu kelemahan dari hubungan semacam ini adalah reliabilitas tidak prima disamping ukuran masih cukup besar, walaupun tidak  sebesar pada rangkaian dengan tabung hampa. Karena itu para ahli berusaha untuk mengatasi keterbatasan-keterbatasan ini.

Pada tahun 1958 J.S. Kilby menemukan rangkaian terpadu (IC = “integrated circuit” = rangkaian terintegrasi), suatu keping (chip) silikon tunggal yang ukurannya sangat kecil (≈1 mm2) yang diatasnya berisi rangkaian elektronika yang diproses dengan teknik-teknik difusi dan pengendapan. Semenjak ditemukan rangkaian terpadu tersebut, jumlah komponen per chip terus berkembang sehingga  dewasa ini dikenal IC jenis SSI (“Small Scale Integration”), MSI (“Medium Scale Integration”), LSI (“Large Scale Integration”), VLSI (“Very Large Scale Integration”), yang masing-masing mempunyai jumlah komponen transistor) per chip 10-100, 100-1000, 1000-100.000, dan > 100.000. Dengan ditemukannya rangkaian terpadu ini sejarah elektronika mengalami babak baru yaitu babak mikroelektronika.

Dengan semakin meningkatnya jumlah komponen per chip dalam rangkaian terpadu (IC) ini maka terdapat kecenderungan pemakaiannya menjadi makin khusus, sehingga tidak diproduksi secara besar-besaran, akibatnya harganya menjadi mahal.

Pada tahun 1971 perusahaan elektronika Intel Inc di Amerika Serikat berhasil membuat IC mikroprosesor, yang merupakan “otak” dari komputer. IC mikroprosesor ini bersifat fleksibel, mempunyai fungsi hampir mirip tak terbatas. Dengan perangkat  keras yang sama dapat diperoleh berbagai fungsi, hanya dengan merubah program. Akibatnya dapat diproduksi dalam jumlah cukup banyak dengan harga relatif murah.

Jika diamati perkembangan elektronika dari sejak “kelahirannya” sampai sekarang, nampak bahwa perkembangan tersebut menuju miniaturisasi komponen. Bahkan dewasa ini telah ditemukan “one chip micro computer” atau mikro komputer dalam satu chip. “Komponen” baru ini terdiri atas mikroposesor, memori baca tulis, memori baca, dan unit input-output yang seluruhnya terletak dalam satu chip. Disamping itu perkembangan menuju  ke arah peningkatan kemampuan, dan “intelegensi”.

➤ ABAD 21

Perkembangan elektronika abad 21 telah mengantarkan elektronika beralih dari yang awalnya mikro menuju ke nano. Itu artinya bahwa semakin hari komponen elektronika dibuat dalam ukuran yang jauh lebih kecil dibanding sebelumnya, pada saat generasi mikroelektronika.

Dr. Rohrer yang merupakan ilmuan penemu tunneling elektron microscope sekaligus pemenang hadiah Nobel bidang fisika tahun 1986, juga memprediksi bahwa mikroelektronika akan digantikan oleh nanoelektronika. Sementara prof. Petel yang merupakan president UCLA memprediksi bahwa pada abad 21 ini, teknologi photonik akan menggantikan mikroelektronika.

Selain itu elektronika juga semakin berkembang dan merambah ke bidang-bidang elektronika digital seperti komputer sampai dengan robotik. Pada awal tahun 2001, Lary Page dan Sergey Brin juga telah mengembangkan sebuah mesin pencari yang kita kenal dengan Google, dan saat ini sukses menguasi pasar digital.

Hal tersebut juga merupakan salah satu imbas dari perkembangan elektronika di dunia. Saat ini Jepang dan Amerika menjadi dua negara yang menguasi sektor elektronika robotik. Selain beberapa hal tersebut, saat ini sudah muncul teknologi-teknologi baru yang awal cikal bakalnya juga dari sejarah elektronika di abad 19.

➤ Berikut adalah ilmuwan yang berjasa dalam perkembangan elektronika :

  a. Hittrof dan Crookes (1869) ¬: Sinar Katoda
  b. Maxwell : Teori matematika tentang pemancaran gelombang elektromagnet.
 c. Edison (1883) : Aliran elektron dalam ruang hampa
 d. Hertz (1888) : Gelombang radio yang diramalkan Maxwell.
 e. J. J. Thomson (1897) : Pengukuran e / m
 f. Marconi (1901) : Menerapkan penggunaan gelombang radio dan berhasil              memancarkan gelombang itu menyeberangi lautan Pasifik
g. Einstein : Teori tentang pengaruh foto elektrik
h. Fleming (1904) : Tabung elektron pertama
i. Deforest (1906) : Trioda
j. Armstrong (1912) : Mengembangkan regeneratif peka dan penemuan isolator
k. Zworkin : Tabung gambar (1924) Dan Foto Multiplier (1929)
l. Watson – Watts : Gelombang radio
m. Socley, Bardeen, Brattain : Penemuan Transistor (1947)
n. Townes : Maser (1953)
o. Maiman (1960) : Pembuatan Laser
p. Eckert dan Mauchly (1946) : Memulai revolusi komputer
q. Hoff (1969) : Pembuatan mikroprosesor dalam satu kepi

SEMOGA DAPAT MENAMBAH WAWASAN ANDA

GOOD LUCK!!!!