sistem digital dan analog

SISTEM DIGITAL & ANALOG

• Sistem Digital adalah sistem elektronika yang setiap rangkaian penyusunnya melakukan pengolahan sinyal diskrit.

•   Sistem Digital adalah suatu sistem yang berfungsi untuk mengukur suatu nilai yang bersifat tetap atau tidak teratur dalam bentuk diskrip berupa digit-digit atau angka-angka, contohnya bilangan integer dan pecahan.

• Sistem Digital terdiri dari beberapa rangkaian digital/logika,komponen elektronika, dan elemen gerbang logika untuk suatu tujuan pengalihan tenaga/energi.

• Rangkaian Digital/Rangkaian Logika adalah kesatuan dari komponen-komponen elektronika pasif dan aktif yang membentuk suatu fungsi pemrosesan sinyal digital

•  Rangkaian Elektronika adalah: Kesatuan dari komponen-komponen elektronika baik pasif maupun aktif yang membentuk suatu fungsi pengolahan sinyal (signal processing)

•  Komponen pasif dan aktif itu membentuk elemen logika. Bentuk elemen logika terkecil adalah Gerbang Logika (Logic Gates)

Gerbang Logika: kesatuan dari komponen elektronika pasif dan aktif yang dapat melakukan operasi AND, OR, NOT atau suatu rangkaian logika dengan suatu keluaran dan satu atau 2 dan juga lebih masukkan. sinyal keluaran hanya terjadi untuk kombinasi-kombinasi sinyal masukkan tertentu.

BERDASARKAN SIFAT SINYAL YANG DIOLAH, ADA 2 JENIS RANGKAIAN ELEKTRONIKA

·         Rangkaian Analog: rangkaian elektronika yang mengolah sinyal listrik kontinyu

·         Rangkaian Digital: rangkaian elektronika yang mengolah sinyal listrik diskrit 

RANGKAIAN DIGITAL

·         Bagian-bagiannya terdiri atas beberapa gerbang logika

·         Outputnya merupakan fungsi pemrosesan sinyal digital

·         Input dan Outputnya berupa sinyal digital

CIRI-CIRI SISTEM DIGITAL

·         Bagian-bagiannya terdiri atas beberapa rangkaian digital,gerbang logika,& komponen lainnya

·         Outputnya merupakan fungsi pengalihan tenaga

·         Input dan Outputnya berupa suatu tenaga/energi 

KELEBIHAN SISTEM DIGITAL

·         Sistem digital secara umum lebih mudah dirancang

·         Penyimpanan informasi lebih mudah

·         Ketelitian lebih besar

·         Operasi dapat diprogram

·         Untai digital lebih kebal terhadap derau (noise)

·         Lebih banyak untai digital dapat dikemas dalam keping IC

BENTUK GELOMBANG SINYAL DIGITAL

Sistem digital hanya mengenal dua kuantitas untuk mewakili dua kondisi yang ada. Kuantitas

tersebut disebut dengan logika.

Logika 1 mewakili kondisi hidup dan logika 0 untuk kondisi mati. Sehingga bentuk gelombang

pada sistem digital hanya mengenal 2 arah, yaitu logika 1 dan logika 0

GAMBAR GRAFIK DIGITAL IDEAL 

BEBERAPA KEUNGGULAN DARI SISTEM DIGITAL ADALAH :

·         Teknologi digital menawarkan biaya lebih rendah, keandalan (reability) lebih baik,

·         pemakain ruang yang lebih kecil dan konsumsi daya yang lebih rendah

·         Teknologi digital membuat kualitas komunikasi tidak tergantung pada jarak

·         Teknologi digital lebih bergantung pada noise

·         Jaringan digital ideal untuk komunikasi data yang semakin berkembang

·         Teknologi digital memungkinkan pengenalan layanan-layanan baru

·         Teknologi digital menyediakan kapasitastransmisi yang besar

·         teknologi digital menawarkan fleksibilitas

REPRESENTASI ANALOG:

Besarannya dinyatakan dalam tegangan, arus atau gerakan meter yang proporsional dengan nilai dari besaran itu sendiri

Contoh :

-Speedometer sepedamotor (kecepatan sepeda motor ditunjukkan oleh gerakan jarum)

-Thermostat ruangan (temperatur ruangan ditunjukkan oleh gerakan strip metalnya)

-Mikrofon pada peralatan audio.

REPRESENTASI DIGITAL

Besarannya tidak hanya ditunjukkan dalam nilai yang proporsional saja, tetapi juga dalam simbol

yang dinamakan digit.

Contoh :

-Jam digital

-Kalkulator

-Counter pulsa telepon

-Termometer digital

PERBEDAAN SISTEM ANALOG & DIGITAL

SISTEM DIGITAL

Kombinasi dari sejumlah peralatan yang didesin untuk memanipulasi informasi logika atau besaran fisik yang dinyatakan dalam bentuk digital; nilainya berupa nilai-nilai diskrit. Sebagian besar berupa peralatan elektronik, juga bisa mekanik, magnetik atau pneumatik.

Contoh : komputer, kalkulator, audio dan video digital, system telepon.

SISTEM ANALOG

Terdiri dari sejumlah peralatan untuk memanipulasi besaran fisik yang dinyatakan dalam bentuk analog. Besarannya bisa bervariasi dalam rentang nilai yang kontinyu.

Contoh : audio amplifier, magnetik tape recording, switch lampu

KEUNGGULAN SISTEM DIGITAL

1. Mudah dalam mendisain

2. Mudah dalam penyimpanan informasi

3. Ketepatan dan akurasi tinggi

4. Pengoperasiannya dapat diprogram

5. Lebih tahan terhadap noise

6. Dapat dibuat dalam chip IC

CARA MEMPROSES SISTEM ANALOG MENGGUNAKAN TEKNIK DIGITAL ?

Ada 3 langkah :

1. Ubah input analog menjadi bentuk digital

2. Lakukan pemrosesan digital

3. Ubah kembali output digital ke dalam bentuk analog

RANGKAIAN DIGITAL

Didesain untuk menghasilkan output digital yang bervariasi ‘0’ atau ‘1’

TRANSMISI SERIAL DAN PARALEL

Salah satu aspek penting dalam sistem digital adalah memindahkan data → Transmisi

Berdasarkan jumlah circuit/kabel yang menghubungkan kedua tempat tersebut, ada 2 jenis transmisi:

1. Transmisi Paralel → jumlah circuit yang terhubung lebih dari 1

2. Transmisi Serial → jumlah circuit yang terhubung hanya 1

Kelebihan/kekurangan :

-Transmisi Paralel → waktu pengiriman cepat, harga mahal

  Contoh : DB-25 (printer)

-Transmisi Serial → waktu pengiriman lambat, harga murah

 Contoh : internet (RJ-45), USB, DB 9

SWITCH DALAM RANGKAIAN ELEKTRONIKA

Transisi antara level digital ‘1’ dan ‘0’ dapat dibuat dengan menswitch dari level tegangan satu ke level tegangan yang lain(biasanya 0 V dan +5 V).

              

**Komponen-komponen yang bisa dijadikan switch :

�� Dioda

�� Transistor

                       

Dioda sebagai Switch :

PENGERTIAN DAN APLIKASI SITEM DIGITAL

PENGERTIAN DIGITAL :

Menurut kamus besar indonesia : DIGITAL adalah semua yang berhubungan dengan angka-angka untuk sistem perhitungan atau penomoran.

DIGITAL adalah hasil teknologi yang mengubah sinyal menjadi kombinasi urutan bilangan yang mempunyai harga 0 dan 1 (bilangan biner) yang terdapat dalam sebuah sistem elektronik tertentu untuk proses informasi yang mudah, cepat dan akurat. Sinyal tersebut disebut sebuah bit.

Sistem digital mirip dengan sandi morse dimana menggunakan tanda titik (.) dan strip (-) untuk mewakili suatu nilai.

CONTOH APLIKASI SISTEM DIGITAL

• Pengiraan (Computing)

Dua mesin pengiraan utama adalah komputer digital dan kalkulator. Secara ringkasnya,kalkulator menerima data dan arahan (instructions) dalam bentuk nombor. Untukmemudahkan pertukaran nombor kepada isyarat yang difahami oleh litar elektronik,maka sistem nombor yang digunakan adalah deretan biner (0 dan 1).Pada komputer, data berupa teks,suara,gambar,daan lainnya disimpan dalam deretan 0 dan 1 (biner).Pada sistem digital 0 dan 1 itu merupakan bahasa yang digunakan untuk mempermudah dalam betukar informasi antara si pemberi dan penerima informasi.

·         Komunikasi

Dalam bidang komunikasi, contoh penggunaan sistem digital seperti Litar elektronik  dalam mesin faksimile, sistem radar dan antena,serta penggunaan satelit di angkasa lepas.

·         Kawalan Automasi

Dalam bidamg automasi,contoh penggunaan sistem digital seperti mesin dan robot dalam pembuatan sesuatu produk dan lif.

Contoh lain pengguaan sistem digital, seperti :

1.    Aplikasi Handphone > kompilasi beberapa unit yang digunakan untuk mengirim dan  menerima sms.

2.    Aplikasi LCD

3.    Aplikasi camera

CIRI KHAS DARI SINYAL DIGITAL ADALAH :

1.    Mampu mengirimkan informasi dengan kecepatan cahaya yang dapat membuat informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.

2.    Penggunaan yang berulang-ulang terhadap informasi tidak mempengaruhi kualitas dan kuantitas informasi itu sendiri.

3.    Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk,

4.    Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimnya secara interaktif.

PENGUNAAN SISTEM DIGITAL

Pada umumnya rangkaian digital menggunakan komponen DTL (Dioda Transistor Logik), TTL (Transistor-Transistor Logik), dan CMOS (Complementry Metal Oxide Semiconductor). Rangkaian digital biasanya terdiri dari berbagai gerbang yang mempunyai fungsi logika yang berbeda. Tiap gerbang yang mempunyai satu atau lebih masukan dan keluaran .Yang paling penting dari gerbang-gerbang tersebut apa yang dinamakan dangan gerbang dasar (Basic Gates) terdiri dari gerbang fungsi logika DAN, ATAU, TIDAK (AND, OR, NOT Gates). Dengan menghubungkan gerbang-gerbang pada berbagai cara, bisa membangun rangkaian berfungsi Aritmatik atau fungsi lainnya sesuai dengan kemampuan intelegensi personalnya.

DASAR-DASAR TEKNIK DIGITAL

Sistem bilangan biner atau sistem bilangan basis dua adalah sebuah sistem penulisan angka dengan menggunakan dua simbol yaitu 0 dan 1. Sistem bilangan biner modern ditemukan oleh Gottfried Wilhelm Leibniz pada abad ke-17. Sistem bilangan ini merupakan dasar dari semua sistem bilangan berbasis digital. Dari sistem biner, kita dapat mengkonversinya ke sistem bilangan Oktal atau Hexadesimal.    Sistem ini juga dapat kita sebut dengan istilah bit, atau Binary Digit. Pengelompokan biner dalam komputer selalu berjumlah 8, dengan istilah 1 Byte.   Dalam istilah komputer, 1 Byte = 8 bit. Kode-kode rancang bangun komputer, seperti ASCII, American Standard Code for Information Interchange menggunakan sistem peng-kode-an 1 Byte. Bilangan desimal yang dinyatakan sebagai bilangan biner akan berbentuk sebagai berikut  :  

Contoh:

mengubah bilangan desimal menjadi biner.  desimal = 10.   \Berdasarkan referensi diatas yang mendekati bilangan 10 adalah 8 (23), selanjutnya hasil pengurangan 10-8 = 2 (21). sehingga dapat dijabarkan seperti berikut:  10 = (1 x 23) + (0 x 22) + (1 x 21) + (0 x 20).   Dari perhitungan di atas bilangan biner dari 10 adalah 1010     Dapat juga dengan cara lain yaitu 10 : 2 = 5 sisa 0 (0 akan menjadi angka terakhir dalam bilangan biner), 5 (hasil pembagian pertama) : 2 = 2 sisa 1 (1 akan menjadi angka kedua terakhir dalam bilangan biner), 2 (hasil pembagian kedua): 2 = 1 sisa 0 (0 akan menjadi angka ketiga terakhir dalam bilangan biner), 1 (hasil pembagian ketiga): 2 = 0 sisa 1 (0 akan menjadi angka pertama dalam bilangan biner).   Karena hasil bagi sudah 0 atau habis, sehingga bilangan biner dari 10 = 1010   atau dengan cara yang singkat 10:2=5(0),5:2=2(1),2:2=1(0),1:2=0(1) sisa hasil bagi dibaca dari belakang menjadi 1010.  Bagaimana aplikasi bilangan binary dalam elektronika?

GAMBAR 1

Rangkaian transistor switching yang digambarkan sebagai berikut:  Bila A di-ground (low), maka titik C mempunyai potensial yang tinggi (high), dan bila A diberi potensial (high), maka transistor tersebut akan menghantar sehingga potensial pada C akan kecil (low).  Dengan kata lain, bila A=0, maka C=1, sedangkan bila A=1, maka C=0.Nah dalam contoh tersebut maka circuit itu dinamakan inverter dan dalam teknologi digital disebut NOT-gate dan mempunyai simbol logic dan ekspresi Boolean sbb  :

GAMBAR 2

Bagaimana jika rangkaian tersebut terdiri dari 3 transistor  switching seperti gambar berikut ini:

GAMBAR 3

Bila pada A adalah low dan pada B low, maka C1 high dan TR3 tidak menghantar, sehingga C pada low. Bila A adalah high dan B tetap low, maka C tetap pada posisi low demikian pula sebaliknya.  C akan menjadi high hanya bila A dan B kedua-duanya high.    Nah rangkaian atau circuit tersebut dinamakan AND-gate dengan simbol logic dan ekspresi Boolean sbb:

GAMBAR 4

Coba kita perhatikan lagi gambar 3 diatas, pada rangkaian tersebut bisa juga C akan high bila salah satu A atau B dalam posisi high, maka bila terjadi hal demikian maka rangkaian tersebut dinamakan OR-gate dengan simbol logic dan ekspresi Boolean sbb:  

 

GAMBAR 5

CONTOH ALAT YANG MENGGUNAKAN SISTEM

DIGITAL + KEGUNAANNYA :

1.    CUTTER ID = kegunaannya adalah untuk membuat (termasuk memotong) ID card.

2.    PRESS TEXTILE = kegunaannya adalah untuk melakukan sablon digital ke kaos, t- shirt, keramik, dll.

3.    DTV (Televisi Digital) =  adalah jenis televisi yang menggunakan modulasi digital dan sistem kompresi     untuk menyiarkan sinyal gambar, suara, dan data ke televisi.

4.    PLOTTER = peralatan output yang digunakan untuk menggambar grafik dan lain-lain.

5.    TENSI DIGITAL = alat yang mengukur tekanan darah.

6.    TERMOMETER DIGITAL = alat untuk mengukur suhu.

7.    KAMERA DIGITAL = untuk mengambil gambar (memfoto)