SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN PERSATUAN GURU REPUBLIK INDONESIA
A. LATAR BELAKANG
C.3. PERBEDAAN MENURUT CARA KERJA
System digital merupakan bentuk sampling dari system analog. Digital pada dasarnya di code-kan dalam bentuk bilangan biner (Hexa). Besarnya nilai suatu system digital dibatasi oleh lebarnya/ jumlah bit (bendwidth). Jumlah bit juga sangat mempengaruhi nilai akurasi system digital. Contoh kasus ada system digital dengan lebar 1 byte (8 bit).
Pada system analog, terdapat amplifier di sepanjang jalur tranmisi. Setiap amplifier menghasilkan penguatan (gain), baik menguatkan sinyal pesan maupun noise tambahan yang menyertai di sepanjang jalur tranmisi tersebut. Pada siste digital, amplifier digantikan regenerative repeater. Fungsi repeater selain menguatkan sinyal, juga “membersihkan” sinyal tersebut dari noise. Pada sinyal “unipolar baseband”, sinyal input hanya mempunyai dua nilai – 0 atau 1. Jadi repeater harus memutuskan, maka dari kedua kemungkinan tersebut yang boleh ditampilkan pada interval waktu tertentu, untuk menjadi nilai sesungguhnya di sisi terima.
Keuntungan kedua dari system komunikasi digital adalah bahwa ktia berhubungan dengan nilai-nilai, bukan dengan bentuk gelombang. Nilai-nilai bisa dimanipulasi dengan rangkaian-rangkaian logika, atau jika perlu, dengan mikroprosesor. Operasi-operasi matematika yang rumit bias secara mudah ditampilkan untuk mendapat fungsi-fungsi pemrosesan sinyal atau keamanan dalam tranmisi sinyal. Keuntungan ketiga berhubungan dengan range dinamis. Kita dapat mengilustrasikan hubungan ini dalam sebuah contoh. Perekaman disk piringan hitam analog mempunyia masalah terhadap range dinamik yang terbatas. Suara-suara yang sangat keras memerlukan variasi alur yang ekstrim, dan sulit bagi jarum perekam untuk mengikuti variasi – variasi tersebut. Sementara perekam secara digital tidak mengalami masalah karena semua nilai amplitude-nya, baik yang sangat tinggi maupun yang sangat rendah, ditranmisikan menggunakan urutan sinyal terbatas yang sama. Namun di dunia ini tidak ada yang ideal. Demikian pula hallnya dengan system komunikasi digital. Kerugian system digital dibandingkan dengan system analog adalah, bahwa system digital memerlukan bandwidth yang besar. Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat ditranmisikan menggunakan single-sideband AM dengan bandwidth yang kurang dari 5 kHz. Dengan menggunakan system digital, untuk mentransmisikan sinyal
yang sama, diperlukan bandwidth hingga empat kali dari system analog. Kerugian yang lain adalah selalu harus tersedia sinkronisasi. Ini penting bagi system untuk mengetahui kapan setiap symbol yang terkirim mmullai dan kapan berakhir, dan perlu meyakinkan apakah setiap symbol sudah terkirim dengan benar.
Secara mudahnya, digital itu adalah 0 dan 1, atau logika biner, atau diskrit, sedang analog adalah continous. Digital bisa dilihat sebagai analog yang dicuplik/disampling, kalau samplingnya semakin sering atau deltanya makin kecil, katakana mendekati nol, maka sinyal digital bias terlihat menjadi analog kembali. Menghitung sinyal digital lebih gampang karena diskrit, sedang analog anda harus menggunakan diferensial integral.
Kalau alat-alat yang digital, itu yang dibuat dan bekerja didasarkan pada prisip digital, ini lebih gampang dari analog, tapi sekarang ini analog menjadi trend lagi, karena digital dengan clock yang semakin kecil Giga Herzt atau lebih, perilakunya sudah menjadi seperti rangkaian analog, jadi diperlukan ahli-ahli rangakaian analog. Kalau untuk telekomunikasi, mau tidak mau maksih melibatkan system analog, karena harus menggunakan sinyal pembawa (carrier), komunikasi digitalpun hanya datanya di digitalkan (digital (0-1) dimudulasikan dengan carrier sinyal analog) di akhirnya harus diubah lagi jadi analog. Kalau contoh komponen yang bekerja dengan prinsip analog : transistor, tabung TV, IC-IC TTL, IC Catu Daya. Digital : IC Logika,microcontroller, FPGA. Rangkaian analog adalah kebutuhan dasar yang tak tergantikan di banyak system yang kompleks, dan menuntut kenerja yang tinggi.
2.4. KELEBIHAN SISTEM ANALOG
Dibalik system analog yang tergolong klasik ini teradat beberapa kelebihan – kelebihannya, yaitu :
1. Pemrosesan sinyal dari alam secara alamiah, sinyal yang dihasilkan alam itu adalah berbentuk analog. Misalnya sinyal suara dari mikrofon, seismograph dsb, walaupun kemudian bias diproses dalam domain digital, sehingga banyak alat yang mempunyai bagian ADC dan DAC. Pembuatan ADC dan DAC dengan presisi dan kecepatan tinggi, komunikasi 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 → binary (digital) dibaca oleh “magnetic head” → ANALOG (small, fewmili Volt, high noise) disini sinyal perlu di “amplified,filtered, and digitized”;
4. Penerimaan nirkabel (wireless) sinyal yang diambil/ diterima oleh antenna penerima RF adalah ANALOG (fewmili volt, high noise);
5. Penerima optis menerima data kecepatan tinggi melalui jalur fiber optic yang panjang data harus diubah menjadi bentuk cahaya (light) = ANALOG perlu perencanaan rangkaian kecepatan tinggi, dan pita lebar (broad band) oleh orang analog. (saat ini kecepatan receiver 10-40 Gb/s);
6. Sensor Video Camera → citra/image diubah menjadi arus menggunakan larik fotodioda system ultrasonic → menggunakan sensor akustik untuk menghasilkan tegangan yang propesional dengan amplitude accelerometer → mengaktifkan kantong udara ketika kendaraan menabrak sesuatu, maka perubahan kecepatan diukaran sebagai akselerasi itu adalah kerjaan Analog;
7. Mikroprosessor dan Memory walaupun sesungguhnya DIGITAL, tapi pada kecepatan tinggi (high speed digital design), perilakunya mirip sinyal analog → perlu pengertian tentang system analog;
2.5. KENAPA ANALOG LEBIH SULIT DARI DIGITAL?
Karena system analog adalah system yang terdahulu yang sulit di mengerti bagi orang yang baru mengetahui system digital, namun system digital adalah system yang simple, namun ada bebarapa kesulitan analog dari digital, yaitu :
1. Digital hanya mempertimbangkan speed, power dissipation analog harus
mempertimbangkan speed, power dissipation, gain, precission, supply vo ltage dsb; 2. Analog lebih sensitive terhadap derau/noise, crosstalk dan interferensi (kecepatan dan
presisi);
3. Jarang yang bisa diotomatisasi dalam perancangan seperti digital yang bias di Lay Out dan sintesis secara otomatis;
4. Modeling dan Simulation untuk analog memerlukan pengalaman karena banak efek dan perilaku yang “aneh”;
5. Teknologi sekarang banyak digunakan dan dirancang untuk memproduksi produk digital, karena itu sulit kalau mau memproduksi yang analog.
Dalam konteks computer (mesin komputer) maka analog dan digital dalam penerapannya yaitu :
Analog computer digunakan untuk data yang berbentuk fisik, seperti misalnya arus listrik, temperature, kecepatan, tekanan, dll;
Digital computer digunakan untuk data berbentuk angka atau huruf keunggulan;
Memproses data lebih tepat dibandingkan dengan computer analog;
Dapat menyimpan data selama masih dibutuhkan oleh proses;