Teknik elektronika

Teknik Elektronika (Bahasa Inggris: electronic engineering) adalah cabang ilmu dari teknik elektro yang memanfaatkan komponen listrik nonlinear dan aktif (seperti perangkat semikonduktor, terutama transistor, dioda, dan sirkuit terintegrasi) untuk merancang sirkuit elektronika, perangkat VLSI, dan sistem perangkat lainnya. Khusus disiplin ini biasanya didasarkan pada papan sirkuit cetak.

Elektronika adalah sub bidang dalam subjek akademik teknik listrik yang lebih luas tetapi menunjukkan bidang teknik yang luas terutama mencakup subbidang lainnya, seperti elektronika analog, elektronika konsumen, sistem benam, dan elektronika daya. Teknik elektronika berkaitan dengan penerapan aplikasi, prinsip, dan algoritma yang dikembangkan dalam banyak bidang terkait, contohnya ilmu fisika, teknik radio, teknik telekomunikasi, sistem kendali, pemrosesan sinyal, teknik sistem, teknik komputer, teknik instrumentasi, kendali daya listrik, robot, dan masih banyak lagi.

Institut Insinyur Listrik dan Elektronik (IEEE) adalah satu organisasi yang paling penting dan berpengaruh bagi insinyur elektronik yang berbasis di Amerika Serikat. Di tingkat internasional, Komisi Elektroteknik Internasional (IEC) menyiapkan standar keahlian untuk teknik elektronik, yang dikembangkan melalui konsensus dan atas pencapaian kerja dari 20.000 ahli dari 172 negara di seluruh dunia.

 Fakultas Teknik Elektro memiliki enam prodi, beberapa diantaranya telah terakreditasi internasional dari IABEE (Indonesia Accreditation Board for Engineering Education) dan juga telah terakreditasi unggul dari BAN-PT.

 Bidang Spesialis 
jmpl|Contoh Elektronika Arduino
Teknik elektronika memiliki banyak subbidang. Bagian ini menjelaskan beberapa bidang yang paling populer.

Pemrosesan sinyal elektronik berkaitan dengan analisis dan manipulasi sinyal. Sinyal dapat berupa analog , yang dalam hal ini sinyal berubah secara terus-menerus sesuai dengan informasi, atau digital, yang dalam hal ini sinyal berubah sesuai dengan serangkaian nilai diskrit yang mewakili informasi.

Untuk sinyal analog, pemrosesan sinyal dapat melibatkan penguatan dan penyaringan sinyal audio untuk peralatan audio serta modulasi dan demodulasi sinyal frekuensi radio untuk telekomunikasi. Untuk sinyal digital, pemrosesan sinyal dapat melibatkan kompresi, pemeriksaan dan deteksi kesalahan, serta koreksi.

Pemrosesan Sinyal: Insinyur pemrosesan sinyal mengembangkan algoritma dan teknik untuk menganalisis dan memanipulasi sinyal. Mereka bekerja pada aplikasi seperti pemrosesan gambar dan video, pemrosesan audio, dan kompresi data untuk mengekstrak informasi yang bermakna dari sinyal.

Teknik telekomunikasi berkaitan dengan transmisi informasi melalui media seperti kabel koaksial, serat optik, atau ruang bebas. Transmisi melalui ruang bebas memerlukan informasi yang dikodekan dalam gelombang pembawa agar dapat ditransmisikan, ini dikenal sebagai modulasi . Teknik modulasi analog yang populer meliputi modulasi amplitudo dan modulasi frekuensi.

Setelah karakteristik transmisi suatu sistem ditentukan, teknisi telekomunikasi merancang pemancar dan penerima yang dibutuhkan untuk sistem tersebut. Keduanya terkadang digabungkan untuk membentuk perangkat komunikasi dua arah yang dikenal sebagai transceiver. Pertimbangan utama dalam desain pemancar adalah konsumsi daya karena hal ini terkait erat dengan kekuatan sinyalnya. Jika kekuatan sinyal pemancar tidak mencukupi, informasi sinyal akan rusak oleh gangguan.

Insinyur telekomunikasi bertanggung jawab untuk merancang dan memelihara jaringan komunikasi, termasuk sistem kabel dan nirkabel. Mereka bekerja pada teknologi seperti jaringan seluler, komunikasi satelit, dan serat optik untuk memungkinkan konektivitas yang lancar.

Teknik elektronika penerbangan dan teknik telekomunikasi-penerbangan, berkaitan dengan aplikasi kedirgantaraan. Insinyur telekomunikasi- penerbangan meliputi spesialis yang bekerja pada avionik udara di pesawat terbang atau peralatan darat. Spesialis di bidang ini terutama memerlukan pengetahuan tentang komputer, jaringan TI, dan sensor. Kursus-kursus ini ditawarkan di beberapa Sekolah Tinggi Teknologi Penerbangan Sipil. 

Teknik kendali memiliki berbagai macam aplikasi elektronik mulai dari sistem penerbangan dan propulsi pesawat komersial hingga kendali jelajah yang ada di banyak mobil modern. Teknik ini juga memainkan peran penting dalam otomasi industri. Insinyur kendali sering menggunakan umpan balik saat merancang sistem kendali.

Sistem Kontrol: Insinyur sistem kontrol merancang dan menerapkan sistem yang mengelola perilaku sistem dinamis. Mereka bekerja pada aplikasi seperti robotika, sistem kontrol otomotif, dan otomasi industri untuk memastikan operasi yang tepat dan efisien.

Teknik instrumentasi berkaitan dengan perancangan perangkat untuk mengukur besaran fisik seperti tekanan, aliran, dan suhu. Perancangan instrumentasi tersebut memerlukan pemahaman yang baik tentang teknik elektronika dan fisika ; misalnya, senjata radar menggunakan efek Doppler untuk mengukur kecepatan kendaraan yang melaju. Demikian pula, termokopel menggunakan efek Peltier–Seebeck untuk mengukur perbedaan suhu antara dua titik.

Sering kali instrumentasi tidak digunakan sendiri, tetapi sebagai sensor sistem kelistrikan yang lebih besar. Misalnya, termokopel dapat digunakan untuk membantu memastikan suhu tetap konstan. Karena alasan ini, rekayasa instrumentasi sering dipandang sebagai padanan dari rekayasa kontrol. 

Teknik komputer berhubungan dengan perancangan komputer dan sistem komputer. Ini dapat melibatkan perancangan perangkat keras komputer baru, perancangan PDA atau penggunaan komputer untuk mengendalikan pabrik industri. Pengembangan sistem tertanam—sistem yang dibuat untuk tugas-tugas tertentu (misalnya, telepon seluler)—juga termasuk dalam bidang ini. Bidang ini mencakup mikrokontroler dan aplikasinya. Insinyur komputer juga dapat bekerja pada perangkat lunak suatu sistem. Akan tetapi, perancangan sistem perangkat lunak yang kompleks sering kali merupakan domain rekayasa perangkat lunak yang termasuk dalam ilmu komputer, yang biasanya dianggap sebagai disiplin ilmu yang terpisah.

Rekayasa desain VLSI. VLSI adalah singkatan dari very large-scale integration. Ini berkaitan dengan fabrikasi IC dan berbagai komponen elektronik. Dalam merancang sirkuit terpadu, teknisi elektronik pertama-tama membuat skema sirkuit yang menentukan komponen listrik dan menjelaskan interkoneksi di antara komponen-komponen tersebut. Setelah selesai, teknisi VLSI mengubah skema tersebut menjadi tata letak aktual, yang memetakan lapisan berbagai bahan konduktor dan semikonduktor yang diperlukan untuk membuat sirkuit.

Sistem Tertanam: Insinyur sistem tertanam merancang dan mengembangkan perangkat keras dan perangkat lunak tertanam untuk aplikasi tertentu. Mereka bekerja pada sistem seperti mikrokontroler, pengontrol logika terprogram (PLC), dan sistem operasi waktu nyata untuk mengendalikan dan memantau perangkat dan proses.
Teknik Komputer: Insinyur komputer atau perangkat lunak merancang dan mengembangkan sistem komputer dan aplikasi perangkat lunak. Mereka bekerja dengan teknologi seperti mikroprosesor, sistem tertanam, dan jaringan komputer untuk memungkinkan solusi komputasi untuk berbagai domain.

Sistem pada chip, system on a chip, system-on-chip (SoC) atau sistem pada chip adalah sirkuit terpadu yang mengintegrasikan sebagian besar atau semua komponen komputer atau sistem elektronik. Komponen-komponen ini biasanya mencakup unit pemrosesan pusat (CPU) pada chip, antarmuka memori, perangkat dan antarmuka input/output, dan antarmuka penyimpanan sekunder, sering kali di samping komponen lain seperti modem radio dan unit pemrosesan grafis (GPU) – semuanya pada satu substrat atau mikrochip. SoC dapat berisi fungsi pemrosesan sinyal digital dan analog, sinyal campuran, dan sering kali frekuensi radio (selain itu dapat dianggap sebagai prosesor aplikasi diskrit). SoC berperforma tinggi sering dipasangkan dengan memori khusus dan penyimpanan sekunder yang terpisah secara fisik (seperti LPDDR dan eUFS atau eMMC, masing-masing) yang dapat berlapis di atas SoC dalam apa yang dikenal sebagai konfigurasi paket pada paket (PoP), atau ditempatkan dekat dengan SoC. Selain itu, SoC dapat menggunakan modem nirkabel terpisah (terutama modem WWAN). 

SoC mengintegrasikan mikrokontroler, mikroprosesor atau mungkin beberapa inti prosesor dengan periferal seperti GPU, modem radio jaringan seluler dan Wi-Fi atau satu atau lebih koprosesor. Mirip dengan bagaimana mikrokontroler mengintegrasikan mikroprosesor dengan sirkuit periferal dan memori, SoC dapat dilihat sebagai pengintegrasian mikrokontroler dengan periferal yang lebih canggih. Dibandingkan dengan arsitektur multi-chip, SoC dengan fungsionalitas yang setara akan mengurangi konsumsi daya serta area die semikonduktor yang lebih kecil. Hal ini mengorbankan penggantian komponen yang berkurang. Menurut definisi, desain SoC terintegrasi sepenuhnya atau hampir sepenuhnya di seluruh modul komponen yang berbeda. Karena alasan-alasan ini, terdapat tren umum menuju integrasi komponen yang lebih erat dalam industri perangkat keras komputer, sebagian karena pengaruh SoC dan pelajaran yang dipetik dari pasar komputasi seluler dan tertanam. SoC sangat umum dalam komputasi seluler (seperti pada perangkat pintar seperti ponsel pintar dan komputer tablet) dan pasar komputasi tepi. 

Jaringan pada chip atau jaringan-pada-chip, network on a chip, network-on-chip (NoC) adalah subsistem komunikasi berbasis jaringan pada sirkuit terpadu ("microchip"), yang paling umum antara modul dalam sistem pada chip (SoC). Modul pada IC biasanya berupa inti IP semikonduktor yang membuat skema berbagai fungsi sistem komputer, dan dirancang agar modular dalam pengertian ilmu jaringan. Jaringan pada chip adalah jaringan peralihan paket berbasis router antara modul SoC. Teknologi NoC menerapkan teori dan metode jaringan komputer pada komunikasi pada chip dan membawa peningkatan penting atas arsitektur komunikasi bus dan crossbar konvensional. Jaringan-pada-chip hadir dalam banyak topologi jaringan, banyak di antaranya masih eksperimental hingga tahun 2018.

Elektronik Sistem Tenaga: Insinyur sistem tenaga berfokus pada pembangkitan, transmisi, dan distribusi tenaga listrik. Mereka merancang dan mengoptimalkan jaringan listrik, gardu induk, dan sistem energi terbarukan untuk memastikan pengiriman listrik yang andal dan efisien.

Elektronika: Insinyur yang bekerja di bidang elektronik mengkhususkan diri dalam pembuatan sirkuit dan perangkat elektronik. Mereka merancang berbagai macam produk, mulai dari elektronik sehari-hari, perangkat medis, sistem otomasi industri, dan peralatan telekomunikasi.

Pengujian elektronik: Insinyur pengujian merancang, melaksanakan, dan mendokumentasikan pengujian untuk mengevaluasi kinerja dan keandalan berbagai sistem dan komponen kelistrikan. Mereka berkolaborasi dengan tim desain dan menggunakan alat diagnostik untuk mengukur parameter seperti tegangan dan arus, yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas produk.

 Rujukan 

 Lihat pula 
 Instrumentasi
 Elektronika dan instrumentasi
 Teknik elektro

Elektronika
Kategori:Elektronika