Teori : Konsep Dasar Elektronika Digital
Dalam bidang teknologi, bidang bisnis atau bidang yang lain kita selalu
berurusan dengan kuantitas-kuantitas. Kuantitas-kuantitas tersebut diukur,
dimonitor,dicatat dan untuk kepentingan tertentu dapat dimanipulasi secara
aritmatik.
1.1.
1.1 Representasi bilangan
Pada dasarnya ada 2 cara untuk merepresentasikan atau menyatakan nilai
bilangan dari suatu kuantitas yaitu secara analog dan digital.
1.1.1. Representasi Analog
Pada representasi analog suatu kuantitas dinyatakan dengan kuantitas yang
lain yang berbanding lurus dengan kuantitas yang akan representasikan. Contoh
representasi analog adalah speedometer sepeda motor, dalam hal ini kecepatan
sepeda motor dinyatakan dengan simpangan jarum speedometer, simpangan jarum
speedometer selalu mengikuti perubahan yang terjadi pada saat kecepatan sepeda
motor naik atau turun. Contoh lain adalah kuantitas pada mikrofon audio, tegangan
output yang dihasilkan mikrofon sebanding dengan amplitudo gelombang suara yang
masuk pada mikrofon, perubahan-perubahan pada tegangan output mikrofon selalu
mengikuti perubahan yang terjadi pada input yang masuk pada mikrofon.
Sesuai dengan contoh-contoh diatas, kuantitas analog mempunyai
karakteristik dapat berubah secara bertingkat pada suatu rentang harga
tertentu. Dalam rentang terentu misalkan 0 samapai 100 Km/h kecepatan sepeda
motor bisa dengan kecepatan (10 Km/h, 20 Km/h, 40 Km/h, 60 Km/h, atau 99 Km/h).
Dapat disimpulkan Pada representasi analog perubahan kuantitas berlangsung
secara kontinyu.
Pada representasi digital Kuantitas tidak dinyatakan dengan kuantitas yang
sebanding tetapi dinyatakan dengan simbul-simbul yang disebut digit. Contoh
pada jam digital yang menunjukkan waktu dalam bentuk digit-digit desimal yang
menyatakan Jam, menit dan detik. Perubahan menit atau detik yang terbaca dalam
jam digital tidak berubah secara kontinyu tetapi berubah step demi step secara
diskrit, berbeda dengan jam tangan analog yang skala penujukan waktunya berubah
secara kontinyu. Dapat disimpulkan Pada representasi digital perubahan
kuantitas berlangsung secara diskrit step demi step. Karena representasi
digital mempunyai sifat diskrit, maka pada saat pembacaan harga suatu kuantitas
digital tidak ada penafsiran yang mendua berbeda dengan harga suatu kuantitas
analog sering timbul penafsiran yang berbeda.
1.2.
Sistem Digital
Sistem digital adalah suatu kombinasi peralatan listrik, mekanis,
fotolistrik dan lainnya yang disusun untuk melaksanakan fungsi-fungsi tertentu,
yang mana kuantitas-kuantitasnya dinyatakan secara digital. Beberapa alat yang
menggunakan sistem digital antara lain adalah komputer digital, kalkulator,
volt meter digital dan mesin-mesin yang dikontrol secara numerik. Secara garis
besar sistem digital memberikan keuntungan-keuntungan berupa kecepatan,
kecermatan, kemampuan memori, tidak mudah terpengaruh oleh perubahan-perubahan
karakteristik komponen sistem dan pada umumnya mampu digunakan pada rentang
pemakaian yang lebih luas.
1.3.
Sistem Analog
Pada umumnya kuantitas-kuantitas fisik prinsipnya bersifat analog, pada
sistem analog kuantitas-kuantitas berubah secara gradual pada suatu rentang kontinyu.
Contoh-contoh sistem analog adalah komputer analog, sistem broadcast radio, dan
rekaman pita audio. Pada siaran radio AM kita dapat menalakan radio kita pada
setiap frekuensi sepanjang rentang band dari 535 K Hz sampai 1605 K Hz secara
kontinyu.
1.4.
Sistem Hybryd
Kebanyakan sistem pengendalian pada proses industri adalah sistem hybryd,
sistem ini merupakan gabungan dari kuantitas digital dan kuantitas analog. Pada
sistem hybryd terjadi konversi terus menerus antara kuantitas digital dan analog.
Dalam kenyataannya hampir semua kuantitas adalah bersifat analog yang
kuantitas-kuantitasnya sering diukur dimonitor dan dikontrol. Sistem
pengendalian proses industri yang mempunyai kuantitas-kuantitas seperti,
temperatur, tekanan, permukaan cairan dan kecepatan aliran diukur dan
dikendalikan dengan sistem hybryd yang memanfaatkan keuntungan-keuntungan dari
sistem digital.
Gambar 1.1. menunjukkan diagram blok pengendalian sistem hybryd, input
kuantitas analognya diukur, kemudian kuantitas analog diubah menjadi kuantitas
digital oleh konverter analog ke digital. Selanjutnya kuantitas digital
diproses oleh prosesor sentral. Hasil output dari prosesor sentral
diubah kembali menjadi kuantitas analog oleh konverter digital ke analog untuk
diumpankan ke rangkaian kontroler guna memberikan pengaruh pada pengaturan
harga pada kuantitas analog asal yang telah ditetapkan.
1.5 Konsep
Dasar Kuantitas-Kuantitas Biner
Kuantitas biner secara nyata pada rangkaian logika adalah saklar dua
arah yang dipakai untuk menghidupkan dan mematikan lampu listrik. Dengan
rangkaian ini kita dapat menyatakan setiap bilangan biner seperti yang
ditunjukkan pada gambar 1.2.a. yang menyatakan kuantitas biner 100102 . Contoh
lain ditunjukkan pada gambar 1.2.b. lubang-lubamg pada kertas digunakan untuk
menyatakan bilangan-bilangan biner, sebuah lubang adalah biner 1 dan tak
berlubang biner 0.
Gambar 1.2. Switch atau saklar dan kertas berlubang
yang menyatakan kuantitas biner.
Pada sistem digital elektronik informasi biner dinyatakan oleh
sinyal-sinyal listrik yang terdapat pada input dan output dari rangkaian
elektronik. Pada sistem ini biner 1 dan 0 dinyatakan dengan tegangan 0 volt
atau 5 volt. Semua sinyal input dan output akan mempunyai harga 0 volt atau 5
volt untuk batas toleransi tertentu, seperti yang ditunjukkan pada gambar 1.3.
0 komentar: