Elektronika Digital

Pengertian Elektronika Digital

Elektronika digital adalah sistem elektronik yang menggunakan signal digital. Signal digital didasarkan pada signal yang bersifat terputus-putus.

Biasanya dilambangkan dengan notasi aljabar 1 dan 0. Notasi 1 melambangkan

terjadinya hubungan dan notasi 0 melambangkan tidak terjadinya hubungan.

Contoh yang paling gampang untuk memahami pengertian ini adalah saklar lampu.Ketika kalian tekan ON berarti terjadi hubungan sehingga dinotasikan 1. 

Ketika kalian tekan OFF maka akan berlaku sebaliknya.

Elektronik digital merupakan aplikasi dari aljabar boolean dan digunakan pada berbagai bidang seperti komputer, telpon selular dan berbagai perangkat lain. Hal ini karena elektronik digital mempunyai beberapa keuntungan, 

antara lain:

sistem digital mempunyai antar muka yang mudah dikendalikan dengan komputer dan perangkat lunak, penyimpanan informasi jauh lebih mudah dilakukan dalam sistem digital dibandingkan dengan analog. 

Namun sistem digital juga memiliki beberapa kelemahan,yaitu: 

pada beberapa kasus sistem digital membutuhkan lebih banyak energi, lebih mahal dan rapuh. 

Perbedaan antara Teknologi Digital dengan Teknologi AnaloG

Pertama-tama, kita perlu mengetahui tentang apa itu analog dan apa itu digital. Untuk lebih mudah dalam melihat perbedaan analog dan digital, sebaiknya digunakan contoh. Misalnya pada jam atau alat musik. Pada jam, jam analog adalah jamyang menggunakan jarum dalam kerjanya. Sedangkan jam digital adalah jam yang tidak menggunakan putaran jarum, tetapi menggunakan perubahan angka-angka yang menunjukkan waktu. 

Lalu, pada alat musik misalnya, maka alat-alat yang menggunakan instrumen standar seperti gitar, bas, dram, perkusi adalah alat musik analog. Tetapi alat-alat yang menggunakan instrumen elektronik seperti sampler, squencer, groovebox dan sebagainya adalah alat musik digital.

Pemahaman konsep analog dan digital memang tidak hanya itu, kaerna definisinya masih banyak dan luas. Tapi setidaknya kedua contoh tersebut dapat memudahkan kita untuk mengetahui tentang analog dan digital.

Kelebihan dan kekurangan teknologi analog :

KELEBIHAN:

• Tidak mudah dimakan usia
• Biaya yang digunakan murah
• Hasil yang didapatkan dapat diuji ketepatannya

KELEMAHAN:

• Tidak efesien
• Lambat pengoperasiannya.

Berbeda dengan komputer analog, komputer digital mampu melakukan pengukuran yang jauh lebih tepat karena komputer tersebut tidak melakukan keragu-raguan serta cukup teliti dan cepat.

Kelebihan dan kelemahan teknologi digital :

KELEBIHAN:

• Memberikan kemudahan dalam penggunaan
• Error selalu dapat di koreksi
• Memproduksi data terbatas

Alasan memilih Digital daripada Analog

Pada saat ini, khususnya dalam bidang elektronika, penggunaan teknik digital telah banyak menggantikan kerja yang sebelumnya menggunakan teknik analog. Alasan utama terjadinya pergeseran menuju teknologi digital itu adalah sebagai berikut:

Sistem digital lebih mudah dirancang. Hal itu terjadi karena hal yang diggunakan adalah rangkaian pengalih yanhg tidak memerlukan nilai tegangan atau arus yang pasti, hanya rentangan(tinggi atau rendah) yang diperlukan.

Penyimpanan informasi mudah dilakukan. Penyimpanan informasi itu dapat dilakukan oleh rangkaian pengalih khusus yang dapat menyesuaikan informasi tersebut dan menahannya selama diperlukan.

Ke2tepatan dan ketelitiannya lebih tinggi. Sisttem digital ndapat menangani ketelitian sebanyak angka yang diperlukan hanya dengan menambahkan rangkaian penganlih saja. Dalam system analog, ketelitian biasanya terbatas hanya sampai tiga atau empat angka saja karena nilai tegangan dan arus didalamnya bergantung langsung pada kepada nilai komponen rangkaiannya.

Operasinya dapat dengan mudah diprogrankan. Sangat mudah untuk merancang suatu sisrem digital yang kerjanya dikendalikan oleh program. Sistem analog juga dapat diprogram tetapi ragam dan kerumitan operasinya sangat terbatas.

Sistem digital lebih kebal terhadap noise. Perubahan tegangan yang tidak teratur  tidak terlalu mengganggu seperti halnya dalam system analog. Dalam system digital nilai pasti untuk tegangan tidak penting sepanjang noise itu tidak sebesar sinyal tinggi atau sinyal rendah yang telah ditetapkan.

Lebih banyak rangkaian digital yang dapat dibuat dalam bentuk chip rangkaian terpadu. Meskipun rangkaian analog juga dapat dibuat dalam bentuk IC, kerumitannya membuat system analog itu lebih mahal dalam bentuk IC.

ADC / DAC (MERUBAH SIGNAL ANALOG MENJADI DIGITAL ATAU SEBALIKNYA)

ADC (Analog To Digital Converter)

adalah perangkat elektronika yang berfungsi untuk

mengubah sinyal analog (sinyal kontinyu) menjadi sinyal digital. Perangkat ADC (Analog To Digital Convertion) dapat berbentuk suatu modul atau rangkaian elektronika maupun suatu chip IC. ADC (Analog To Digital Converter) berfungsi untuk menjembatani pemrosesan sinyal analog oleh sistem digital.

Converter

Alat bantu digital yang paling penting untuk teknologi kontrol proses adalah yang menerjemahkan informasi digital ke bentuk analog dan juga sebaliknya. Sebagian besar pengukuran variabel-variabel dinamik dilakukan oleh piranti ini yang menerjemahkan informasi mengenai vaiabel ke bentuk sinyal listrik analog. Untuk menghubungkan sinyal ini dengan sebuah komputer atau rangkaian logika digital, sangat perlu untuk terlebih dahulu melakukan konversi analog ke digital (A/D). Hal-hal mengenai konversi ini harus diketahui sehingga ada keunikan, hubungan khusus antara sinyal analog dan digital.

ADC (Analog to Digital Convertion)

Analog To Digital Converter (ADC) adalah pengubah input analog menjadi kode – kode digital. ADC banyak digunakan sebagai Pengatur proses industri, komunikasi digital dan rangkaian pengukuran/ pengujian. Umumnya ADC digunakan sebagai perantara antara sensor yang kebanyakan analog dengan sistim komputer seperti sensor suhu, cahaya, tekanan/ berat, aliran dan sebagainya kemudian diukur dengan menggunakan sistim digital (komputer).

DAC (Digital to Analog Convertion)

adalah perangkat atau rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah suatu isyarat digital (kode-kode biner) menjadi isyarat analog 

(tegangan analog) sesuai harga dari isyarat digital tersebut. DAC (digital to Analog Convertion) dapat dibangun menggunakan penguat penjumlah inverting dari sebuah operasional amplifier (Op-Amp) yang diberikan sinyal input berupa data logika digital (0 dan 1). 

Rangkaian dasar DAC (Digital to Analog Convertion) terdapat 2 tipe yaitu Binary-weighted DAC dan R/2R Ladder DAC. Kedua tipe DAC tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. 

Binary-weighted DAC Sebuah rangkaian Binary-weighted DAC dapat disusun dari beberapa Resistor dan Operational Amplifier yang diset sebagai penguat penjumlah non-inverting seperti gambar berikut.

Rangkaian Dasar Binary-weighted DAC Resistor 20KOhm menjumlahkan arus yang dihasilkan dari penutupan switch-switch D0 sampai D3. Resistor-resistor ini diberi skala nilai sedemikian rupa sehingga memenuhi bobot biner (binary-weighted) dari arus yang selanjutnya akan dijumlahkan oleh penguat penjumlah inverting IC 741. Apabila sumber tegangan pada penguat penumlah IC 741 tersebut adalah simetris ± 15Vdc. Maka dengan menutup D0 menyebabkan tegangan +5Vdc akan diberikan ke penguat penjumlah dengan penguatan – 0,2 kali (20K/100K) sehingga diperoleh tegangan output penguat penjumlah -1Vdc. Penutupan masing-masing switch menyebabkan penggandaan nilai arus yang dihasilkan dari switch sebelumnya. Nilai konversi dari kombinasi penutupan switch ditunjukkan pada tabel berikut. Tabel Konversi Digital Ke Analog Rangkaian Binary-weighted R/2R Ladder DAC

TABEL KONVERSI DIGITAL KE ANALOG BINARY-WEIGHTED

Komponen elektronika dasar

Resistor 

Tahanan listrik yang ada pada sebuah penghantar dilambangkan dengan huruf R , tahanan merupakan komponen yang didesain untuk memiliki besar tahanan tertentu dan disebut pula sebagai resistor. 

Rumusnya adalah sebagai berikut : 

R = V/I 

dimana : 

R = Tahanan dengan satuan Ohm 

V = Tegangan dengan satuan Volt 

I = Arus dengan satuan Ampere 

Beberapa kategori resistor adalah resistor linear dan resistor non linear. Resistor linear adalah resistor yang bekerja sesuai dengan hukum ohm sedangkan Resistor non Linear adalah resistor yang dimana perubahan nilainya dikarenakan oleh kepekaan tertentu (peka cahaya, peka panas, peka tegangan listrik).

Transistor

Transistor adalah komponen elektronika yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya atau tegangan inputnya, memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Kapasitor

Kapasitor merupakan komponen yang berfungsi untuk penyimpan muatan listrik yang dibentuk dari dua permukaan yang berhubungan tapi dipisahkan oleh satu penyekat. 

Besarnya kapasitansi dapat dihitung dengan rumus seperti berikut ini : 

Kapasitansi C = ( Muatan Q / Tegangan V ). 

Kapasitor adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan arus listrik dalam bentuk muatan. sebuah kapasitor pada dasarnya terbuat dari dua buah lempengan logam yang saling sejajar satu sama lain dan diantara kedua logam tersebut terdapat bahan isolator yang sering disebut dielektrik. 

Fungsi kapasitor adalah pada rangkaian rangkaian elektronika biasanya adalah sebagai berikut: 

•  Kapasitor sebagai kopling, dilihat dari sifat dasar kapasitor yaitu dapat dilalui arus ac dan tidak dapat dilalui arus dc dapat dimanfaatkan untuk memisahkan 2 buah rangkaian yang saling tidak berhubungan secara dc tetapi masih berhubungan secara ac(signal), artinya sebuah kapasitor berfungsi sebagai kopling atau penghubng antara 2 rangkaian yang berbeda. 
  
  
  
  
• Kapasitor berfungsi sebagai filter pada sebuah rangkaian power supply, yang saya maksud disini adalah kapasitor sebagai ripple filter, disini sifat dasar kapasitor yaitu dapat menyimpan muatan listrik yang berfungsi untuk memotong tegangan ripple. 
  
  
  
  
• Kapasitor sebagai penggeser fasa. 
  
  
  
  
• Kapasitor sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator. 
  
  
  
  
• Kapasitor digunakan juga untuk mencegah percikan bunga api pada sebuah saklar. 

Dioda

adalah komponen aktif yang memiliki dua kutub dan bersifat semikonduktor. Dioda juga bisa dialiri arus listrik ke satu arah dan menghambat arus dari arah sebaliknya. Dioda sebenarnya tidak memiliki karakter yang sempurna, melainkan memiliki karakter yang berhubungan dengan arus dan tegangan komplek yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi yang digunakan serta parameter penggunaannya. dioda dibagi menjadi dua macam yaitu :

• Dioda Termionik

Pengertian Dioda Termionik adalah piranti katub yang merupakan susunan elektroda di dalam sampul gelas. Bentuk pertama kali dari dioda termionik hampir sama dengan bola lampu pijar. Di dalam katub dioda termionik, arus listrik yang melalui filamen pemanas secara tidak langsung memanaskan katoda. Elektroda internal lainnya dilapisi dengan campuran barium dan strontium oksida yang merupakan oksida dari logam alkali tanah. Dari kegiatan tersebut menghasilkan pancaran termionik elektron ke ruang hampa. Walaupun demikian, elektron tidak dapat di pancarkan dengan mudah ke permukaan anoda yang tidak terpanasi ketika polaritas tegangan di balik.

• Dioda Semikondutor

Pengertian Dioda Semikondutor sebagian besar terdapat pada teknologi pertemuan P-N semikonduktor. Dioda P-N terdapat arus yang mengalir dari sisi Tipe-P (anoda) menuju sisi Tipe-N (katoda), akan tetapi tidak dapat mengalir ke arah sebaliknya. Dioda semikonduktor memiliki tipe lain yaitu dioda schottky yang di bentuk dari pertemuan antara logam dan semikonduktor sebagai ganti dari pertemuan P-N konvensional.

sumber: http://selfmadesign.blogspot.co.id/2015/03/dasar-elektronika-digital.html