Belajar elektronika digital itu mudah

Dalam dunia elektronika modern saat ini, istilah digital identic dengan computer,bahkan dengan adanya revolusi industry 4.0 bisa juga diidentikan dengan gadget.kalau kita ngomong computer dan gadget maka kita bisa membanyangkan bagaimana bisa melakukan operasi, bagaimana cara menghitung.kalau jaman dulu aplikasi digital hanya ada di dalam computer, tetapi era sekarang banyak aplikasi yang menggunakan elektronika digital mulai dari aplikasi yang ada dirumah tangga sampai aplikasi yang ada di dunia perminyakan.berikut ini adalah contoh  aplikasi elektronika digital yang sering digunakan :

• Proses kontrol industry
• Sistem militer
• Televisi
• Sistem komunikasi
• Peralatan kesehatan
• Radar
• Navigasi

Sinyal

Sinyal bisa didefinisikan sebagai kuantitas fisik yang terdiri dari beberapa informasi yang terkandung didalamnya.saat ini sinyal ada dua tipe yaitu

• Sinyal analog
• Sinyal digital

Sinyal analog

Sinyal analog didefinisakan sebagai sinyal yang mempunyai nilai kontinyu.sinyal analog mempunyai jumlah nilai yang berbeda,sebagian besar  yang bisa kita amati di alam bebas adalah sinyal analog.berikut ini adalah contoh sinyal analog

• Temperature
• Pressure
• Distance
• Sound
• Voltage
• Current
• Power

Grafik temperature dari sinyal analog

Rangkaian yang memproses sinyal analog disebut system analog, dan berikut ini adalah controh dari system analog tersebut

• Filter
• Amplifier
• Reciever Televisi
• Kontrol kecepatan motor

Kelemahan dari system analog

• Akurasi kurang
• Fleksibilitas kurang
• Lebih banyak efek noise
• Lebih banyak distorsi
• Terpengaruh efek cuaca

Sinyal digital

Sinyal digital didefinisikan sebagai sinyal yang hanya mempunyai nilai dengan jumlah terbatas dan berbeda dan sinyal digital bukan sinyal kontinyu.misalnya kalau kita menggunakan kalkulator input annya berasal dari sebuah tombol yang kemudian dikonversi menjadi  sinyal listrik dan nilai dari sinyal tersebut kalau tidak nilainya rendah ya nilainya tinggi.berikut ini adalah contoh dari sinyal digital.

• Sinyal biner
• Sinyal oktal
• Sinyal heksadesimal

Berikut ini adalah contoh grafik sinyal digital

Rangkaian yang memproses sinyal digital disebut system digital, berikut ini adalah contoh system digital

• Register
• Flip-Flop
• Counter
• Mikroprosesor

Keuntungan dari system digital :

• Lebih akurat
• Lebih banyak fleksibellitas
• Lebih sedikit distorsi
• Mudah dalam berkomunikasi
• Memungkinkan untuk menyimpan informasi

Perbedaan dari sinyal analog dan digital

No	Sinyal analog	Sinyal digital
1	Sinyal analog mempunyai nilai tak terhinggga	Sinyal digital mempunyai nilai yang terbatas
2	Sinyal analog bersifat kontinyu	Sinyal digital bersifat diskrit
3	Sinyal analog dihasilkan oleh tranduser atau sinyal generator	Sinyal digital dihasilkan oleh converter A to D
4	Contoh dari sinyal analog adalah gelombang sinus dan gelombang segitiga	Contoh dari sinyal digital adalah sinyal biner

SISTEM ANGKA DIGITAL

Suatu system digital hanya bisa memahami system penomoran yang berdasarkan posisinya yang mana dalam posisinya ada symbol-simbol yang digunakan dan setiap symbol  ini mempunyai nilai yang berbeda serta tergantung  dari posisi mereka ada dimana.

Nilai setiap digit angka dapat ditentukan menggunakan :

• Digit
• Posisi digit dalam angka
• Basis system angka ( dimana basis didefiniskan sebagai jumlah total digit yang tersedia dalam system angka)

Sistem angka decimal

Sistem angka yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah sistem angka desimal. Sistem angka desimal memiliki basis 10 karena menggunakan 10 digit dari 0 hingga 9. Dalam sistem angka desimal, posisi berturut-turut di sebelah kiri titik desimal mewakili satuan, puluhan, ratusan, ribuan, dan seterusnya.

Setiap posisi mewakili kekuatan spesifik dari basis (10). Misalnya, angka desimal 1234 terdiri dari angka 4 di posisi satuan, 3 di posisi puluhan, 2 di posisi ratusan, dan 1 di posisi ribuan, dan nilainya dapat dituliskan sebagai berikut

(1×1000) + (2×100) + (3×10) + (4×l)

(1×10³) + (2×10²) + (3×10¹)  + (4×l0⁰)

1000 + 200 + 30 + 1

1234

contoh lain :

1358.246 = (1 × 10³) + (3 × 10²) + (5 × 10¹) + (8 × 10⁰) + (2 × 10^-1) +

(4 × 10^-2) + (6 × 10^-3)

Berikut ini adalah table deskripsi tentang  system angka digital

No	Sistem angka dan deskripsi
1	Sistem angka biner Base 2. Digit yg digunakan : 0,1
2	Sistem angka oktal Base 8. Digit yang digunakan : 0 sampai 7
3	Sistem angka heksa decimal Base 16. Digit yang digunakan : 0 sampai 9, hurup yang digunakan : A sampai F

Sistem angka biner

Karakteristik :

• Menggunakan 2 digit yaitu 0 dan 1
• Disebut juga sebgai 2 sistem angka
• Setiap posisi dalam bilangan biner mewakili kekuatan 0 basis (2). Example: 2⁰
• Posisi terakhir dalam bilangan biner menunjukkan kekuatan x basis (2). Example: 2^xdi mana x mewakili posisi terakhir – 1.

Contoh cara menghitung bilangan biner 10101₂

contoh lain :

1101.011 = (1 × 2³) + (1 × 2²) + (0 × 2¹) + (1 × 2⁰) + (0 × 2^-1) +

(1 × 2^-2) + (1 × 2^-3)

Sistem bilangan oktal

karakteristik :

• Menggunakan delapan digit yaitu : 0,1,2,3,4,5,6,7
• Disebut juga sistem bilangan basis 8
• Setiap posisi dalam angka oktal melambangkan kekuatan 0 pangkalan (8).Example: 8⁰ di mana x mewakili posisi terakhir

berikut ini adalah contoh merubah bilangan oktal ke desimal

contoh lain :

1457.236 = (1 × 8³) + (4 × 8²) + (5 × 8¹) + (7 × 8⁰) + (2 × 8^-1) +

(3 × 8^-2) + (6 × 8^-3)

Sistem bilangan heksa desimal

Karakteristik:

• Menggunakan 10 digit dan 6 hurup, 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F.
• hurupnya dimulai dari angka 10 yaitu A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14, F =15.
• Setiap posisi dalam angka heksadesimal mewakili kekuatan 0 basis (16).Example 16⁰
• Posisi terakhir dalam bilangan heksadesimal mewakili kekuatan x pangkalan (16).Example 16^x di mana x mewakili posisi terakhir – 1.

berikut ini adalah contoh merubah bilangan heksa ke desimal

contoh lain :

1A05.2C4 = (1 × 16³) + (10 × 16²) + (0 × 16¹) + (5 × 16⁰) + (2 × 16^-1) +

(12 × 16^-2) + (4 × 16^-3)

Konversi Sistem Bilangan

Ada beberapa metode dan teknik yang bisa kita gunakan untuk merubah bilangan dari 1 base ke base yang lain.hari ini saya akan membahas tentang

• Bilangan desimal ke sistem base lain
• sistem base lain ke bilangan desimal
• sistem base lain ke bukan desimal
• Metode cepat – biner ke oktal
• metode cepat – oktal ke biner
• metode cepat – biner ke heksa 
• metode cepat – heksa ke biner

Bilangan desimal ke sistem base lain

langkah-langkahnya sebagai berikut :

• langkah 1 – Bagi bilangan desimal yang akan dikonversi dengan nilai dari basenya
• Langkah 2 – Dapatkan sisanya dari Langkah 1 sebagai digit paling kanan (digit paling signifikan) dari nomor basis baru
• Langkah 3 – Bagilah hasil bagi dari pembagian sebelumnya dengan basis baru.
• Langkah 4 – Catat sisanya dari Langkah 3 sebagai digit berikutnya (ke kiri) dari nomor basis baru.

Ulangi Langkah 3 dan 4, dapatkan sisa dari kanan ke kiri, sampai hasil bagi menjadi nol pada Langkah 3.

Sisa terakhir yang diperoleh adalah Most Significant Digit (MSD) dari nomor basis baru.

berikut ini adalah contoh merubah 29₁₀ ke biner

Seperti disebutkan dalam Langkah 2 dan 4, sisanya harus diatur dalam urutan terbalik sehingga sisanya menjadi Digit Paling Rendah (LSD) dan sisanya menjadi Digit Paling Signifikan (MSD).

bilangan desimal 29₁₀ = bilangan biner 11101₂.

Contoh 1 :

Merubah bilangan desimal 58.25 menjadi biner

langkah 1–> bagi angka 58 menjadi base 2

⇒(58)₁₀ = (111010)₂

langkah 2–>kalikan 0.25 dengan base 2

⇒(.25)₁₀ = (.01)₂

jadi hasil akhir konversi bilangan desimal ke biner adalah :

⇒(58.25)₁₀ = (111010.01)₂

contoh 2 :

Rubah bilangan desimal ini 58.25 ke bilangan oktal ?

Langkah 1–> bagi angka 58 dengan base 8

⇒(58)₁₀ = (72)₈

Langkah 2–> kalikan nilai 0.25 dengan base 8

⇒ (.25)₁₀ = (.2)₈

jadi hasil akhir dari konversi datas adalah  ⇒ (58.25)₁₀ = (72.2)₈

Contoh 3 :

Rubah bilangan desimal ini 58.25 ke bilangan heksadesimal ?

Langkah 1 -> bagi angka 58 dengan base 16

⇒ (58)₁₀ = (3A)₁₆

Langkah 2–> kalikan nilai 0.25 dengan base 16

⇒(.25)₁₀ = (.4)₁₆

hasil akhir dari konversi nilai desimal ke heksadesimal adalah :

⇒(58.25)₁₀ = (3A.4)₁₆

sistem base lain ke bilangan desimal

Langkah-langkahnya sebagai berikut :

• Langkah 1 – Tentukan nilai kolom (posisi) dari setiap digit (ini tergantung pada posisi digit dan pangkalan sistem angka).
• Langkah 2 – kalikan nilai kolom yang diperoleh (pada Langkah 1) oleh digit di kolom yang sesuai.
• Langkah 3 – Jumlahkan produk yang dihitung pada Langkah 2. Totalnya adalah nilai ekivalen dalam desimal.

berikut ini adalah contoh detilnya

contoh 1 :

rubah bilangan biner 1101.11 ke desimal

(1101.11)₂ = (1 × 2³) + (1 × 2²) + (0 × 2¹) + (1 × 2⁰) + (1 × 2^-1) +

(1 × 2^-2)

⇒ (1101.11)₂ = 8 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0.25 = 13.75

⇒ (1101.11)₂ = (13.75)₁₀

sistem base lain ke bukan desimal

langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :

• Langkah 1 -Ubah bilangannya menjadi bilangan desimal ( base 10)
• Langkah 2 ubah bilangan desimal menjadi bilangan yang diinginkan

berikut ini adalah contoh cara merubah bilangan oktal 25₈ ke biner

Langkah 1

hasil konversi 25₈  adalah 21₁₀

Langkah 2

Hasil akhir merubah bilangan oktal 25₈ ke biner adalah 10101₂

Metode cepat – biner ke oktal

Langkahnya adalah :

• Langkah 1 – Membagi digit biner menjadi tiga  kelompok  (mulai dari kanan).
• Langkah 2 – Ubah setiap kelompok yang terdiri dari tiga digit biner menjadi satu digit oktal.

berikut ini adalah cara teknisnya

jadi bilangan biner 10101₂ menjadi oktal  25₈

Metode cepat – oktal ke biner

langkah-langkahnya sebagai berikut :

• langkah 1 – Konversi setiap digit oktal ke angka biner 3 digit (digit oktal dapat dianggap desimal untuk konversi ini).
• Langkah 2 – Gabungkan semua kelompok biner yang dihasilkan (masing-masing 3 digit) menjadi satu angka biner.

contoh praktisnya sebagai berikut :

hasil konversi bilangan oktal 25₈ = biner 10101₂

Metode cepat – biner ke heksa

langkahnya adalah :

• Langkah 1 – Membagi digit biner menjadi kelompok empat (mulai dari kanan).
• Langkah 2 – Konversikan setiap grup yang terdiri dari empat digit biner menjadi satu simbol heksadesimal.

contoh detailnya sebagai berikut :

hasil konversi bilangan biner 10101₂ ke heksadesimal adalah  15₁₆

Metode cepat –  heksa ke biner 

langkah-langkah sbb:

• langkah 1 – Ubah setiap digit heksadesimal menjadi angka biner 4 digit (digit heksadesimal dapat dianggap desimal untuk konversi ini).
• langkah 2 –  Gabungkan semua kelompok biner yang dihasilkan (masing-masing 4 digit) menjadi satu angka biner.

Contoh detailnya sbb :

hasil akhir konversi bilangan heksadesimal 15₁₆ ke biner adalah  10101₂