A. PENDAHULUAN ELEKTRONIKA DIGITAL 1. Sinyal analog dan analog Secara alami kuantitas fisik di dunia ini dalam bentuk analog. Beberapa contoh sinyal yang mempresentasikan sinyal analog adalah suara manusia, cahaya, getaran jembatan dll. Terus mengapa kita butuh representasi digital yang sebenarnya secara alami adalah analog? Jawabannya adalah jika kita ingin alat elektronik meginterpretasikan, berkomunikasi dan menyimpan informasi analog akan lebih mudah jika kita mengkonversikan terlebih dahulu ke format digital. Secara umum sinyal analog dapat di definiksikan sebuah kuantitas variable fisik atau listrik secara kontinyu dengan bentuk sinyal seperti gelombang sinus. Sedangkan sinyal digital berbentuk gelombang kotak. Seperti di tunjukkan pada gambar berikut. Untuk mengubah suatu sinyal analog menjadi sinyal digital dilakukan pengambilan sempel dari nilai sinyal kontinyu pada waktu tertentu, di samping dilakukan kuantifikasi. Sebagai contoh apabila terdapat sinyal sinus dengan durasi 20 detik. Kemudian pengambilan sempel tiap 2.5 detik. Maka sinyal sinus tersebut akan diubah dengan proses berikut: PERANCANGAN DIGITAL D3 TEKNIK INFORMATIKA MIPA UNS SURAKARTA Disusun oleh Agus Purnomo,S.Si 2 Gambar tersebut menunjukkan sinyal awal dan sinyal setelah proses pensamplingan. Kemudian sinyal tersebut dikuantifikasi sehingga tiap nilai sinyal menjadi nilai digital tertentu. Kemudian bentuk digital tersebut diubah menjadi bentuk biner sehingga secara lengkap kuantifikasi sinyal pada titik pengambilan sampel ( detik ke-0,2 dan seterusnya) dapat dirangkum dalam table 1.1 PERANCANGAN DIGITAL D3 TEKNIK INFORMATIKA MIPA UNS SURAKARTA Disusun oleh Agus Purnomo,S.Si 3 Apabila sinyal telah berada dalam representasi biner, maka sinyal tersebut dapat diproses secara digital. Sebagai contoh, apabila nilai tersebut ditransmisikan melalui system RS232, dengan nilai 0 bernilai +10Volt, dan 1 bernilai -10Volt, maka nilai biner tersebut akan diubah menjadi nilai-nilai tegangan tersebut. Misalnya informasi keadaan fungsi input pada detik 16 adalah 0.9504 volt, maka akan diubah menjadi 1010010 yang dalam bentuk fisiknya berupa pulsa-pulasa lintrik dengan tegangan -10V, +10V, -10V,+10V,+10v,-10V,+10V. nilai tegangan tersebut kini telah dapat ditansmisikan melalui saluran digital dalam bentuk sinyal digital seperti pada gambar berikut. PERANCANGAN DIGITAL D3 TEKNIK INFORMATIKA MIPA UNS SURAKARTA Disusun oleh Agus Purnomo,S.Si 4 Pada gambar tersebut tiap satu kumpulan bit yang merepresentasikan satu bilangan dipisahkan oleh delay 0.1 detik dan tiap nilai binet dalam satu bilangan dipisahkan oleh delay 0.01 detik. Sehingga sinyal sinus diubah dalam saluran digital menjadi sinyal digital. Pada system peralatan komunikasi digital sinyal analog seperti suara diubah terlebih dahulu menjadi sinyal digital. Kemudian setelah diproses dan ditransmisikan, sinyal digital harus di proses kembali untuk diubah menjadi sinyal analog, sehingga dapat dipahami oleh manusia. 2. Mengapa Digital? Pengolahan sinyal analog secara digital membutuhkan pengubah analog ke digital dan pengubah digital ke analog artinya diperlukan peralatan tambahan, artinya diperlukan perangkat tambahan. Dalam system elektronika penambahan bagian dari system juga berarti menambah waktu pemprosesan sinyal. Namun hamper semua system elektronika saat ini menggunakan pengolahan sinyal dan transimisi sinyal dalam bentuk digital. Mengapa demikian? a. Memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap noise dan dapat dipublikasikan sempurna tanpa degradasi. Dalam transmisi sinyal dan duplikasi sering dijumpai noise (sinyal pengganggu). Sinyal yang sudah bercampur dengan noise pada system analog sangat sulit untuk dapat dipisahkan sempurna dari sinyal aslinya. Pada system digital sinyal yang telah bercampur dengan noise akan dapat dimurnikan lagi, karena sinyal dengan nilai tegangan 0Volt-2Volt akan tetap dianggap bernilai biner 0