Dasar Digital
PENGERTIAN DASAR DIGITAL
Pengertian Dasar Apakah yang dimaksud dengan "digital"?. Suatu pertanyaan yang logis dari para pembaca yang ingin mengetahui atau mempelajari pengetahuan tentang Teknik Digital. Untuk menjawab pertanyaan diatas akan lebih mudah dipahami kalau kita ulas tentang perbedaan antara besaran analog dengan besaran digital. Sebagai gambaran sementara kita dapat melihat jam sebagai alat ukur waktu dimana tampilannya ditentukan oleh jarum penunjuk yang gerakannya selalu berubah secara kontinyu, jam seperti ini dapat disebut jam analog. Disisi lain kita juga melihat jam yang tampilannya berupa angka-angka, hal seperti ini dapat dikatakan jam digital.
1.1. Besaran Analog
Pada sistim analog sinyal keluarannya berubah setiap sa'at secara kontinyu sesuai dengan sinyal masukannya, sebagai contoh pengaruh temperatur terhadap tegangan seperti (gambar 1.1) dibawah ini.
V dan A keduanya menunjukkan sinyal analog, dimana setiap titik mempunyai perubahan yang sama.
1.2 Besaran Digital
Pada sistim digital sinyal keluarannya berupa diskrit-diskrit yang berubah secara melompat-lompat yang tergantung dari sinyal masukannya, sebagai contoh sistim transfer dari tegangan analog ke tegangan digital (gambar 1.2).
1.3. Keadaan Logika
Besaran digital mempunyai dua, tiga atau lebih keadaan logika, seperti terlihat pada (gambar 1.3), dimana menunjukkan 3 kemungkinan keadaan logika, yaitu ; 10 v, 5 V dan 0 V
Tapi pada dasarnya peralatan-peralatan digital hapir selalu menggunakan 2 keadaan, misalnya pada pulsa-pulsa listrik yang mempunyai keadaan ada atau tidak ada pulsa. Contoh lain pada bentuk tegangan listrik yang mempunyai 2 harga, yaitu harga atas atau harga bawah dengan toleransi pada harga-harga tersebut seperti terlihat pada (gambar 1.4)
Tegangan 4,5 V - 5,5 v dapat dikatakan kondisi H (High) atau logik “1”, sedangkan tegangan 0 V - 0,8 V adalah kondisi L (Low) atau logik”0”,sedangkan daerah 0,8 V - 4,5 V tidak di kondisikan. 1.4.
Perbandingan Sinyal Analog dengan Sinyal Digital
Perbandingan sinyal analog dengan sinyal digital dapat diamati dari besaran tegangan pada sumber tegangan searah Tegangan searah berupa sinyal analog mempunyai nilai atau harga berupa besaran tegangan yang mempunyai harga batas maksimum dan minimum misalnya + 10 volt, sedangkan besaran tegangan searah pada sinyal digital mempunyai nilai atau harga yang pasti, mislalnya + 10 volt, 0 volt dan - 10 volt. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat gambar rangkaian listrik dibawah ini (gambar 1.5).
Harga besaran analog mempunyai daerah batas maksimum dan minimum, sedangkan pada harga besaran digital hanya mempunyai 2 kemungkinan keadaan seperti :
•Skelar tertutup atau sakelar terbuka.
•Transistor menghantar atau transistor menyumbat
•Tegangan Hight atau tegangan Low.
1.6
Penggunaan Teknik Digital.
Teknik Digital digunakan untuk menampilkan mengirim dan memproses informasi data menggunakan bilangan (biner). Hampir semua rangkaian digital direncanakan untuk beroperasi pada dua pernyataan dan berbentuk gelombang kotak (pulsa). Kalau dua pernyataan disamakan dengan tegangan maka akan didapat dua besaran tegangan yang berbeda pada dua pernyataan tersebut.
Pada umumnya rangkaian digital menggunakan komponen DTL (Dioda Transistor Logik), TTL (Transistor-Transistor Logik), dan CMOS (Complementry Metal Oxide Semiconductor). Rangkaian digital biasanya terdiri dari berbagai gerbang yang mempunyai fungsi logika yang berbeda. Tiap gerbang yang mempunyai satu atau lebih masukan dan keluaran .Yang paling penting dari gerbang-gerbang tersebut apa yang dinamakan dangan gerbang dasar (Basic Gates) terdiri dari gerbang fungsi logika DAN, ATAU, TIDAK (AND, OR, NOT Gates). Dengan menghubungkan gerbang-gerbang pada berbagai cara, bisa membangun rangkaian berfungsi Aritmatik atau fungsi lainnya sesuai dengan kemampuan intelegensi personalnya.
Kalau ditinjau lagi dua pernyataan pada teknik digital ini dalam kehidupan sehari - hari akan ditemui hal-hal sebagai berikut:
1.1. Besaran Analog
Pada sistim analog sinyal keluarannya berubah setiap sa'at secara kontinyu sesuai dengan sinyal masukannya, sebagai contoh pengaruh temperatur terhadap tegangan seperti (gambar 1.1) dibawah ini.
V dan A keduanya menunjukkan sinyal analog, dimana setiap titik mempunyai perubahan yang sama.
1.2 Besaran Digital
Pada sistim digital sinyal keluarannya berupa diskrit-diskrit yang berubah secara melompat-lompat yang tergantung dari sinyal masukannya, sebagai contoh sistim transfer dari tegangan analog ke tegangan digital (gambar 1.2).
1.3. Keadaan Logika
Besaran digital mempunyai dua, tiga atau lebih keadaan logika, seperti terlihat pada (gambar 1.3), dimana menunjukkan 3 kemungkinan keadaan logika, yaitu ; 10 v, 5 V dan 0 V
Tapi pada dasarnya peralatan-peralatan digital hapir selalu menggunakan 2 keadaan, misalnya pada pulsa-pulsa listrik yang mempunyai keadaan ada atau tidak ada pulsa. Contoh lain pada bentuk tegangan listrik yang mempunyai 2 harga, yaitu harga atas atau harga bawah dengan toleransi pada harga-harga tersebut seperti terlihat pada (gambar 1.4)
Tegangan 4,5 V - 5,5 v dapat dikatakan kondisi H (High) atau logik “1”, sedangkan tegangan 0 V - 0,8 V adalah kondisi L (Low) atau logik”0”,sedangkan daerah 0,8 V - 4,5 V tidak di kondisikan. 1.4.
Perbandingan Sinyal Analog dengan Sinyal Digital
Perbandingan sinyal analog dengan sinyal digital dapat diamati dari besaran tegangan pada sumber tegangan searah Tegangan searah berupa sinyal analog mempunyai nilai atau harga berupa besaran tegangan yang mempunyai harga batas maksimum dan minimum misalnya + 10 volt, sedangkan besaran tegangan searah pada sinyal digital mempunyai nilai atau harga yang pasti, mislalnya + 10 volt, 0 volt dan - 10 volt. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat gambar rangkaian listrik dibawah ini (gambar 1.5). 
Harga besaran analog mempunyai daerah batas maksimum dan minimum, sedangkan pada harga besaran digital hanya mempunyai 2 kemungkinan keadaan seperti :
•Skelar tertutup atau sakelar terbuka.
•Transistor menghantar atau transistor menyumbat
•Tegangan Hight atau tegangan Low.
1.6
Penggunaan Teknik Digital.
Pada umumnya rangkaian digital menggunakan komponen DTL (Dioda Transistor Logik), TTL (Transistor-Transistor Logik), dan CMOS (Complementry Metal Oxide Semiconductor). Rangkaian digital biasanya terdiri dari berbagai gerbang yang mempunyai fungsi logika yang berbeda. Tiap gerbang yang mempunyai satu atau lebih masukan dan keluaran .Yang paling penting dari gerbang-gerbang tersebut apa yang dinamakan dangan gerbang dasar (Basic Gates) terdiri dari gerbang fungsi logika DAN, ATAU, TIDAK (AND, OR, NOT Gates). Dengan menghubungkan gerbang-gerbang pada berbagai cara, bisa membangun rangkaian berfungsi Aritmatik atau fungsi lainnya sesuai dengan kemampuan intelegensi personalnya.
Kalau ditinjau lagi dua pernyataan pada teknik digital ini dalam kehidupan sehari - hari akan ditemui hal-hal sebagai berikut:
Ketika kita berbicara teknologi digital, maka sering pula kita dengar apa yang disebut teknologi analog. Berbeda dengan teknologi analog, maka tenologi digital hanya dikenal voltage tinggi (high) dan volatge rendah (low). Pada perhitungan-perhitungan, high diberikan simbol angka 1 dan low diberikan simbol angka 0. Nah dalam teknologi digital ini kita akan ketemu dengan apa yang disebut dengan bilangan binary yang erat kaitannya dengan ilmu Aljabar Boolean. Apa yang disebut dengan bilangan Binary?
Sistem bilangan biner atau sistem bilangan basis dua adalah sebuah sistem penulisan angka dengan menggunakan dua simbol yaitu 0 dan 1. Sistem bilangan biner modern ditemukan oleh Gottfried Wilhelm Leibniz pada abad ke-17. Sistem bilangan ini merupakan dasar dari semua sistem bilangan berbasis digital. Dari sistem biner, kita dapat mengkonversinya ke sistem bilangan Oktal atau Hexadesimal. Sistem ini juga dapat kita sebut dengan istilah bit, atau Binary Digit. Pengelompokan biner dalam komputer selalu berjumlah 8, dengan istilah 1 Byte. Dalam istilah komputer, 1 Byte = 8 bit. Kode-kode rancang bangun komputer, seperti ASCII, American Standard Code for Information Interchange menggunakan sistem peng-kode-an 1 Byte. Bilangan desimal yang dinyatakan sebagai bilangan biner akan berbentuk sebagai berikut :
contoh:mengubah bilangan desimal menjadi biner. desimal = 10. \Berdasarkan referensi diatas yang mendekati bilangan 10 adalah 8 (23), selanjutnya hasil pengurangan 10-8 = 2 (21). sehingga dapat dijabarkan seperti berikut: 10 = (1 x 23) + (0 x 22) + (1 x 21) + (0 x 20). Dari perhitungan di atas bilangan biner dari 10 adalah 1010 Dapat juga dengan cara lain yaitu 10 : 2 = 5 sisa 0 (0 akan menjadi angka terakhir dalam bilangan biner), 5 (hasil pembagian pertama) : 2 = 2 sisa 1 (1 akan menjadi angka kedua terakhir dalam bilangan biner), 2 (hasil pembagian kedua): 2 = 1 sisa 0 (0 akan menjadi angka ketiga terakhir dalam bilangan biner), 1 (hasil pembagian ketiga): 2 = 0 sisa 1 (0 akan menjadi angka pertama dalam bilangan biner). Karena hasil bagi sudah 0 atau habis, sehingga bilangan biner dari 10 = 1010 atau dengan cara yang singkat 10:2=5(0),5:2=2(1),2:2=1(0),1:2=0(1) sisa hasil bagi dibaca dari belakang menjadi 1010. Bagaimana aplikasi bilangan binary dalam elektronika? Coba kita lihat rangkaian transistor switching yang digambarkan sebagai berikut: 
gambar-1 Bila A di-ground (low), maka titik C mempunyai potensial yang tinggi (high), dan bila A diberi potensial (high), maka transistor tersebut akan menghantar sehingga potensial pada C akan kecil (low). Dengan kata lain, bila A=0, maka C=1, sedangkan bila A=1, maka C=0.Nah dalam contoh tersebut maka circuit itu dinamakan inverter dan dalam teknologi digital disebut NOT-gate dan mempunyai simbol logic dan ekspresi Boolean sbb: 
gambar-2. Bagaimana jika rangkaian tersebut terdiri dari 3 transistor switching seperti gambar berikut ini:
Bila pada A adalah low dan pada B low, maka C1 high dan TR3 tidak menghantar, sehingga C pada low. Bila A adalah high dan B tetap low, maka C tetap pada posisi low demikian pula sebaliknya. C akan menjadi high hanya bila A dan B kedua-duanya high. Nah rangkaian atau circuit tersebut dinamakan AND-gate dengan simbol 
Coba kita perhatikan lagi gambar 3 diatas, pada rangkaian tersebut bisa juga C akan high bila salah satu A atau B dalam posisi high, maka bila terjadi hal demikian maka rangkaian tersebut dinamakan OR-gate dengan simbol logic dan ekspresi Boolean sbb: 
Tidak ada komentar:
Posting Komentar