Sistem Digital dan Sistem 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 dalam rangkaian Digital/Rangkaian Logika itu membentuk elemen logika. Bentuk elemen logika terkecil adalah Gerbang Logika (Logic Gates)

·         Gerbang Logika adalah 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.

JENIS RANGKAIAN ELEKTRONIKA BERDASARKAN SIFAT SINYAL YANG DIOLAH

·      Rangkaian Analog      : rangkaian elektronika yang mengolah sinyal listrik kontinyu

·      Rangkaian Digital       : rangkaian elektronika yang mengolah sinyal listrik diskrit 

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.

SISTEM 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/energy.

KELEBIHAN SISTEM DIGITAL

1.      Teknologi digital menawarkan biaya lebih rendah, keandalan (reability) lebih baik, pemakain ruang yang lebih kecil dan konsumsi daya yang lebih rendah

2.      Teknologi digital membuat kualitas komunikasi tidak tergantung pada jarak

3.      Teknologi digital lebih bergantung pada noise

4.      Jaringan digital ideal untuk komunikasi data yang semakin berkembang

5.      Teknologi digital memungkinkan pengenalan layanan-layanan baru

6.      Teknologi digital menyediakan kapasitastransmisi yang besar

7.      Teknologi digital menawarkan fleksibilitas

8.      Sistem digital secara umum lebih mudah dirancang

9.      Penyimpanan informasi lebih mudah

10.  Ketelitian lebih besar

11.  Operasi dapat diprogram

12.  Untai digital lebih kebal terhadap derau (noise)

13.  Lebih banyak untai digital dapat dikemas dalam keping IC

KEKURANGAN SISTEM DIGITAL

1.       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.

2.       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.

BENTUK GELOMBANG SINYAL DIGITAL

1.      Sistem digital hanya mengenal dua kuantitas untuk mewakili dua kondisi yang ada. Kuantitas tersebut disebut dengan logika.

2.      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

REPRESENTASI DIGITAL

Besarannya tidak hanya ditunjukkan dalam nilai yang proporsional saja, tetapi juga dalam symbol yang dinamakan digit.

Contoh :

1.      Jam digital

2.      Kalkulator

3.      Counter pulsa telepon

4.      Termometer digital

CONTOH ALAT YANG MENGGUNAKAN SISTEM DIGITAL

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)

RANGKAIAN ANALOG

KELEBIHAN SISTEM ANALOG

Sistem analog masih memiliki beberapa ”keunggulan”, yang menyebabkan masih ada beberapa penggemar fanatik yang lebih menyukai sistem analog. Pada sistem analog, terdapat amplifier di sepanjang jalur transmisi. Setiap amplifier menghasilkan penguatan (gain), baik menguatkan sinyal pesan maupun noise tambahan yang menyertai di sepanjang jalur transmisi tersebut. Beberapa alasan bahwa sistem analog sulit bahkan mustahil untuk digantikan adalah :

1.      Pemrosesan Sinyal dari Alam secara alamiah, sinyal yang dihasilkan alam itu adalah berbentuk analog.   misalnya sinyal suara dari mikrofon, seismograph dsb walaupun kemudian bisa diproses dalam domain digital, sehingga banyak alat yang mempunyai bagian ADC dan DAC. nah pembuatan ADC dan DAC dengan presisi dan kecepatan tinggi, konsumsi daya rendah itu sangat sulit, ini memerlukan orang-orang analog.

2.      Komunikasi Digital Untuk mengirim sinyal melalui kabel yang panjang biasanya juga harus diubah dulu menjadi sinyal analog, memerlukan juga perancangan ADC dan DAC.

3.      Disk Drive Electronics Data storage–> binari (Digital) dibaca oleh “magnetic head” –> ANALOG (small, few milli Volt, high noise) disini sinyal perlu di “amplified, filtered, and digitized”.

4.      Penerima nir-kabel (wireless) Sinyal yang diambil/diterima oleh antenna penerima RF adalah ANALOG (few milli volt, high noise)

5.      Penerima Optis mengirim data kecepatan tinggi melalui jalur fiber optic yang panjang data harus diubah menjadi bentuk cahaya (light) = ANALOG perlu perancangan rangkaian kecepatan tinggi, dan pita lebar (broad band) oleh orang analog. (saat ini kecepatan receiver 10-40Gb/s)

6.      Sensor Video Camera –> citra/image diubah menjadi arus mengunakan larik fotodioda sistem ultrasonik –> menggunakan sensor akustik untuk menghasilkan tegangan yang proporsional dengan amplitudo accelerometer –> mengaktifkan kantong udara ketika kendaraan menabrak sesuatu, maka perubahan kecepatan diukur sebagai akselerasi itu adalah kerjaan Analog

7.      Mikroprosesor & Memory walaupun sesungguhnya DIGITAL, tapi pada kecepatan tinggi (high speed digital design), perilakunya mirip analog –> dilihat sebagai sinyal analog

KEKURANGAN ANALOG

1.     Digital hanya mempertimbangkan speed, power dissipation analog harus mempertimbangkan speed, power dissipation, gain, precission, supply voltage dsb.

2.     Analog lebih sensitif terhadap derau/noise, crosstalk dan interferensi (kecepatan & presisi).

3.     Jarang yang bisa diotomatisasi dalam perancangan seperti digital yang bisa di Lay out dan sintesis secara otomatis.

4.     Modelling & Simulation untuk analog memerlukan pengalaman karena banyak efek dan perilaku yang “aneh”.

5.     Teknologi sekarang banyak digunakan dan dirancang untuk memproduksi produk digital, karena sulit kalau mau memproduksi yang analog.

REPRESENTASI ANALOG

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

Contoh :

1.      Speedometer sepedamotor (kecepatan sepeda motor ditunjukkan oleh gerakan jarum)

2.      Thermostat ruangan (temperatur ruangan ditunjukkan oleh gerakan strip metalnya)

3.      Mikrofon pada peralatan audio

CONTOH ALAT YANG MENGGUNAKAN SISTEM ANALOG

1.      Remote TV

2.      Spedometer pada motor

3.      Pengukur tekanan

4.      Radio analog

5.   Computer Analog

Pengertian computer analog adalah computer yang digunakan untuk mengolah data kualitatif, karena computer ini digunakan untuk memproses data secara terus-menerus dan mengenal data sebagai besaran fisik yanga diukur secara terus-menerus.

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

16-9-2015