Elektronika
digital adalh sistem elektronika
yang menggunakan isyarat digital.
Elektronika digital adalah representasi dari aljabar boolean (matematika
yang digunakan untuk menganalisis dan menyederhanakan Gerbang Logika pada
Rangkaian-rangkaian Digital Elektronika), dan digunakan di komputer,
HP dan berbagai produk konsumen lainnya. Dalam
sebuah sirkuit digital, sinyal direpresentasikan dengan satu dari dua macam
kondisi yaitu 1 (high, active, true,) dan 0 (low, nonactive,
false). Atau jika direspresentasika dalam tegangan 1 dapat berarti
tegangan maksimum (umumnya 5
V atau 3 V) dan 0 berarti tegangan minimum (umumnya 0 v, tetapi ada pula yang
2,5 V). hal ini dikarenakan varian dari bahan pembuatnya. Contoh yang paling
gampang adalah saklar lampu karena ketika ditekan ON berarti terjadi hubungan
sehingga dinotasikan 1, sedangkan jika ditekan OFF maka tidak ada hubungan
sehingga dinotasikan 0.
Dalam ilmu
pengetahuan, teknologi, bisnis, dan hampir semua bidang usaha yang lain, kita
selalu berhubungan dengan kuantitas. Kuantitas adalah sesuatu yang terukur,
termonitor, terekam dapat diubah secara aritmatis, teramati, atau dengan
berbagi cara digunakan dalam kebanyakan sistem fisika.
Pada dasarnya
ada 2 cara untuk merepresentasikan atau menyatakan nilai bilangan dari suatu
kuantitas yaitu secara analog dan digital.
Representasi/sistem analog
Pada
representasi analog kuantitas diwakili oleh tegangan, arus atau gerakan meter
yang sebanding dengan nilai kuantitas. Sebuah contoh adalah spidometer
kendaraan bermotor, disini
penyimpangan jarum sebanding dengan kecepatan kendaraan. Posisi melingkar jarum
mewakili nilai kecepatan kendaraan dan jarum mengikuti perubahan kecepatan yang
terjadi. Contoh lain
adalah temostat ruangan, disini penyimpangan strip bimetal sebanding dengan
suhu ruangan. Ketika suhu ruangan secara perlahan berubah, kelengkungan strip
akan berubah mengikutinya. Contoh
peralatan yang menggunakan sistem analog:
Kuantitas yang
disebutkan di atas mempunyai sebuah karakteristik penting, yaitu kuantitas
tersebut dapat berubah pada semua jangkauan nilai.
Sistem
analaog memiliki potensi jumlah tak terbatas resolusi sinyal. Dibandingkan
dengan sinyal-sinyal digital, sinyal analog kepadatan tinggi, dapat dilakukan
pengolahan lebih sederhana dibandingkan dengan setara digital. Sinyal analog
dapat diproses secara langsung oleh komponen analog, meskipun beberapa proses
tidak tersedia kecuali dalam bentuk digital.
Kelemahan dari
teknologi ini adalah tidak bisa mengukur sesuatu dengan cukup teliti. Karena
hal ini disebabkan kemampuan mereka untuk secara konsisten terus – menerus
merekam perubahan yang terus menerus terjadi, dalam setiap pengukuran yang
dilakukan oleh teknologi analog ini selalu ada peluang keragu – raguan akan
hasil yang dicapai, dalam sebuah teknologi yang membutuhkan ketepatan kordinasi
dan ketepatan angka – angka yang benar dan pas, kesalahan kecil akibat
kesalahan menghitung akan berdampak besar dalam hasil akhirnya. Dan teknologi
ini butuh ketepatan dan ketelitian yang akurat, salah satu bentuknya adalah
otak kita.
Representasi/sistem digital
Pada representasi
digital kuantitas diwakili secara tidak proposional tetapi oleh lambang yang
disebut digit. Sebagai contoh : jam digital yang menampilkan waktu dalam format
digit desimal. Waktu berubah secara kontinu, tetapi pembacaan jam digital
berubah secara tidak kontinu. Jam digital berubah langkah demi langkah
perubahan per menit atau per detik. Dengan kata lain, representasi digital
untuk waktu berubah dalam langkah diskret. Sebagai perbandingan, representasi
waktu oleh jam analog berubah secara kontinu. Contoh
peralatan yang menggunakan sistem digital:
9.Dll yg dikontrol secara numerik
Beberapa kelebihan 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
Jaringan digital ideal untuk komunikasi data yang semakin berkembang
Teknologi digital memungkinkan pengenalan layanan-layanan baru
Teknologi digital menyediakan kapasitas transmisi yang besar
Kemampuan memproduksi sinyal yang lebih baik dan akurat.
Mempunyai reliabilitas yang lebih baik (noise lebih rendah akibat imunitas yang lebih baik).
Fleksibilitas dan fungsionalitas yang lebih baik.
Kemampuan pemrograman yang lebih mudah.
Mampu mengirimkan informasi dengan kecepatan cahaya yang mengakibatkan informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.
Sistem komunikasi digital berhubungan dengan
nilai-nilai, bukan dengan bentuk gelombang. Nilai-nilai bisa dimanipulasi
dengan rangkaian rangkaian logika, atau jika perlu, dengan mikroprosesor.
Operasi-operasi matematika yang rumit bisa secara mudah ditampilkan untuk
mendapatkan fungsi-fungsi pemrosesan sinyal atau keamanan dalam transmisi
sinyal.
Sistem digital juga mempunyai beberapa kerugian
dibandingkan dengan sistem analog, bahwa sistem digital memerlukan bandwidth
yang besar. Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat ditransmisikan
menggunakan single – sideband AM dengan bandwidth yang kurang dari 5 kHz.
Dengan menggunakan sistem digital, untuk mentransmisikan sinyal yang sama,
diperlukan bandwidth hingga empat kali dari sistem analog. Kerugian yang lain
adalah selalu harus tersedia sinkronisasi. Ini penting bagi sistem untuk
mengetahui kapan setiap simbol yang terkirim mulai dan kapan berakhir, dan
perlu meyakinkan apakah setiap simbol sudah terkirim dengan benar.
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.
Perbedaan
utama antara kuantitas analog dan digital, dapat dinyatakan secara sederhana sebagai
berikut :
Sistem Digital = diskret (langkah demi langkah)
Adanya sifat diskret pada representasi digital
menjadikan pada sistem digital tidak ada lagi ketidakpastian ketika membaca
nilai suatu kuantitas digital. Sementara itu, nilai kuantitas analog selalu
terbuka terhadap penafsiran.
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.
3)Konsep Dasar Kuantitas-Kuantitas Biner
Kuantitas
biner secara nyata pada rangkaian logika adalah saklar dua arah yang dipakai
untuk menghidupkan dan mematikan lampu listrik. 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.
