Pengantar Teknik Digital : Sinyal Digital, Sistem Digital, dan Rangakain Digital
Defenisi Sistem Digital
Berdasarkan sifatnya sinyal diolah ada 2 jenis rangkaian elektonika :
Mengapa Harus Digital ?
Representasi Numeris
Secara mendasar terdapat dua cara untuk merepresentasikan nilain kuantitas yaitu secara analog dan secara digital.
Analog = kontinu
2. Representasi digital, kuantitas diwakili secara tidak proporsional tetapi oleh lambang yang disebut digit.
- Sistem digital adalah sistem elektronika yang setiap rangkaian penyusunnya melakukukan pengolahan sinyal diskrit.
- Sistem digital terdiri dari beberapa rangkaian digital/logika, komponen elektronika, dan elemen gerbang logika untuk suatu tujuan pengalihan tenaga/ energi
Rangkaian elektronika adalah Kesatuan dari komponen-komponen elektronika baik pasif maupun aktif yang membentuk suatu fungsi pengolahan sinyal (signal processing)
Berdasarkan sifatnya sinyal diolah ada 2 jenis rangkaian elektonika :
- ragkaian analog : rangkaian elektronika yang mengolah sinyal listrik kontinyu
- - rangkain digital : rangkaian elektronika yang mengolah sinyal listrik diskrit
Rangkaian Digital
- Rangkaian digital/ rangkaian logika adalah kesatuan dari komponen-komponen elektronika pasif dan aktif yang mebentuk suatu fungsi pemrosesan sinyal digital
- Komponen pasif dan aktif itu membentuk elemen logika. Bentuk elemen logika terkecil adalah gerbang logika (logic gate)
- Gerbang logika : kesatuan dari komponen elektronika pasif dan aktif yang dapat melakukan operasi AND, OR, NOT
Perbedaan Rangkaian Digital dengan Sistem Digital
Rangkaian Digital
- Bagian-bagiannya terdiri atas beberapa gerbang logika
- Outputnya merupakan fungsi pemrosesan sinyal digital
- Input dan outputnya berupa sinyal digital
- Bagian-bagiannya terdiri atas beberapa rangkaian digital, gerbang logika dan komponen lainnya.
- Outputnya merupakan fungsi pengalihan tenaga
- Input dan outputnya berupa suatu tenaga / energi
Representasi Bilangan Digital
Level Logika 0
- Tegangan listrik 0-0,8 volt
- Titik potensial referensi 0 (ground)
- Dioda dengan reverse bias
- Transistor dalam keadaan mati (cut off)
- Saklar dalam keadaan terbuka
- Lampu atau LED dalam keadaan padam
- Tegangan listrik 2-5 Volt
- Titik potensial catu daya (+Vcc)
- Dioda dengan forward bias
- Transistor dalam keadaan jenuh (saturated)
- Saklar dalam keadaan tertutup
- Lampu atau LED dalam keadaan hidup
- 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
- Kemampuan mereproduksi sinyal yang lebih baik dan akurat
- Mempunyai reliabilitas yang lebih baik (noise lebih rendah akibat immunitas yang lebih baik)
- Mudah didesain, tidak memerlukan kemampuan matematika khusus untuk memvisualisasikan sifat=sifat rangkaian digital sederhana
- Fleksibelitas dan fungsionalitas yang lebih baik
- Kemampuan pemrograman yang lebih mudah
- Lebih cepat (debug IC complete complex digital dapat memproduksi sebuah keluaran lebih kecil dari 2 nano detik)
- Ekonomis jika dilihat dari segi biaya IC yang akan menjadi rendah akibat pengulangan dan produksi massal dari integrasi jutaan elemen logika digital pada sebuah chip miniatur tunggal
- 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
Perbedaan Sinyal Analog dan Sinyal Digital
- Sinyal Digital: Sinyal yang berubah secara diskrit/step by step dan berbentuk gelombang kotak
- Sinyal Analog: Sinyal yang berubah secara kontinyu dan berbentuk gelombang Sinus
Secara mendasar terdapat dua cara untuk merepresentasikan nilain kuantitas yaitu secara analog dan secara digital.
- Representasi analog, kuantitas diwakili oleh tegangan, arus atau gerakan meter yang sebanding dengan nilai kuantitas.
- Contoh: spidometer kendaraan bermotor, termostat ruangan.
Analog = kontinu
2. Representasi digital, kuantitas diwakili secara tidak proporsional tetapi oleh lambang yang disebut digit.
- Contoh: jam digital yang menampilkan waktu dalam format digit desimal. Waktu berubah secara kontinu, tetapi pembacaan jam digital berubah secara tidak kontinu.
Perbedaan utama antara kuantitas analog dan digital:
analog = kontinu
digital = diskret (langkah demi langkah)
analog = kontinu
digital = diskret (langkah demi langkah)