ELEKTRONIKA DIGITAL

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.

2. Gerbang Logika

Elektronik digital atau atau rangkaian digital apapun tersusun dari apa yang disebut sebagai gerbang logika. Gerbang logika melakukan operasi logika pada satu atau lebih input dan menghasilkan output yang tunggal. Output yang dihasilkan merupakan hasil dari serangkaian operasi logika berdasarkan prinsip-prinsip aljabar boolean.

Dalam pengertian elektronik, input dan output ini diwujudkan dan voltase atau arus (tergantung dari tipe elektronik yang digunakan). Setiap gerbang logika membutuhkan daya yang digunakan sebagai sumber dan tempat buangan dari arus untuk memperoleh voltase yang sesuai. Pada diagram rangkaian logika, biasanya daya tidak dicantumkan.

Dalam aplikasinya, gerbang logika adalah blok-blok penyusun dari perangkat keras elektronik. Gerbang logika ini dibuat dengan menggunakan transistor. Seberapa banyak transistor yang dibutuhkan, tergantung dari bentuk gerbang logika. Dasar pembentukan gerbang logika adalah tabel kebenaran (truth table). Ada tiga bentuk dasar dari tabel kebenaran yaitu AND, OR, dan NOT.

Berikut adalah tabel-tabel dan bentuk gerbang logikanya:

 

a.   Pada AND, bila ada dua buah input A dan B maka output atau signal hanya dihasilkan jika A = 1 dan B = 1.

b.  Pada OR, bila ada dua buah input A dan B maka output atau signal akan dihasilkan jika salah satu atau kedua input bernilai 1

c.  Pada NOT, bila ada satu input mempunyai nilai tertentu maka operasi NOT akan menghasilkan output / signal yang merupakan kebalikan dari nilai inputnya.

Selain bentuk dasar di atas, beberapa bentuk yang merupakan turunan dari bentuk dasar juga penting diketahui. Bentuk tabel kebenaran dan gerbang logika NAND, NOR, dan XOR. NAND adalah hasil operasi NOT + AND, NOR adalah operasi NOT + OR sedangkan XOR adalah ekslusif OR. NAND dan NOR merupakan bentuk gerbang logika yang banyak sekali digunakan untuk membangun perangkat elektronik digital.

 

3. Rangkaian Digital

Pada sub bab di atas kita telah belajar tentang bentuk-bentuk gerbang logika berdasarkan tabel kebenaran. Sebuah rangkaian digital sebenarnya disusun dari satu atau lebih gerbang logika ini. Perhatikan contoh pada Gambar 3.7. berikut ini. 

Kalau kita perhatikan pada gambar tersebut, pada bagian atas terlihat ada empat notasi gerban logika NAND, satu pin untuk sumber daya 5 V dan satu pin untuk ground. Sedangkan pada bagian bawah adalah representasi dari rangkaian digital ini, yaitu sebuah chip 7400. 

SUMBER : https://pintubelajarcerdas.blogspot.com/2016/09/elektronika-digital-pengertian.html

ELEKTRONIKA ANALOG

Pengertian Elektronika Analog

lmu elektronika merupakan ilmu dan pengetahuan yang mempelajari elektron atau partikel yang membawa muatan dalam media semikonduktor, udara, dan pada ruang hampa. Elektronika analog ialah bidang elektronika dimana sinyal listrik yang terlibat bersifat kontinue, sedangkan komponen yang digunakan umumnya disebut komponen diskrit. Beda dengan elektronika digital dimana sinyal listrik yang terlibat merupakan sinyal  0V atau 5 V (sinyal digital berlogika 0 atau 1).  
Analog merupakan proses pengiriman sinyal dalam bentuk gelombang. Sinyal analog digunakan pertama kali pada sekitar tahun 1800-an. Yang dimanfaatkan dalam kabel telepon yang terbuat dari tembaga. Misalnya ketika seseorang berkomunikasi dengan menggunakan telepon, maka suara yang dikirimkan melalui jaringan telepon tersebut dilewatkan melalui gelombang. Dan kemudian, ketika gelombang ini diterima, maka gelombang tersebutlah yang diterjemahkan kembali ke dalam bentuk suara, sehingga si penerima dapat mendengarkan apa yang disampaikan oleh pembicara lainnya dari komunikasi tersebut.
Sinyal analog adalah istilah yang digunakan dalam ilmu teknik (terutama teknik elektro, teknik informasi, dan teknik kendali), yaitu suatu besaran yang berubah dalam waktu atau dan dalam ruang, dan yang mempunyai semua nilai untuk untuk setiap nilai waktu (dan atau setiap nilai ruang). Digunakan juga istilah Sinyal Kontinyu, untuk menggambarkan bahwa besaran itu mempunyai nilai yang kontinyu (tak terputus).

Contoh Sinyal Analog yang paling mudah adalah suara,seperti pada teknologi telepon atau radio konvensional, sinyal gambar (foto) pada kamera konvensional, sinyal video pada televisi konvensional.

2. Data Analog

     Data dalam bentuk gelombang yang kontinu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Gelombang pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar, yaitu amplitude, frekuensi dan phase.

• Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog.
• Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik.
• Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.

Data Analog disebarluaskan melalui gelombang elekromagnetik (gelombang radio) secara terus menerus , yang banyak dipengaruhi oleh factor  ”pengganggu”. Analog merupakan bentuk komunikasi elektromagnetik yang merupakan proses pengiriman sinyal pada gelombang elektromagnetik dan bersifat variable yang berurutan. Jadi sistem analog merupakan suatu bentuk sistem komunikasi elektromagnetik yang menggantungkan proses pengiriman sinyalnya pada gelombang elektromagnetik.

Kecepatan gelombang ini disebut dengan Hertz (Hz) yang diukur dalam satuan detik. Misal dalam satu detik gelombang dikirim sebanyak 1000, maka disebut dengan 1000 Hertz. Kekurangan sistem analog ini adalah pengiriman sinyal agak lambat dan sering terjadi error. Hal-hal seperti ini tidak terjadi pada sistem digital. Oleh karenanya saat ini banyak peralatan maupun aplikasi yang beralih dari sistem analog menjadi sistem digital.

3. Ciri-ciri Elektronika Analog

1. Rentan terhadap Noise

    Noise merupakan sinyal tambahan yang dapat menyebabkan hambatan atau melambatnya transfer   informasi. Beberapa hal yang menyebabkan munculnya noise adalah :

• Penyetingan yang tidak tepat
• Terdapat kerusakan pada alat
• Terjadi kontrol respon sinyal yang tidak tepat
• Adanya delay
• EMI, yang terjadi pada aktivitas sinyal bolak-balik, seperti pada kabel aki mobil
• RFI (Radio Frequency Interference), terjadi pada dua sinyal dengan fungsi sama yang diletakkan secara berdekatan. Seperti penggunaan sinyal radio yang tidak berfungsi jika diletakkan berdekatan dengan sinyal radio lainnya.

2. Membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang

3. Signal yang diterima diproses dengan di-amplifikasi dan diulang.

4. Kualitas signal diukur dalam satuan S/N

5. Mudah terjadi crosstalk.

6. Bentuk sinyal kontinyu.

Pada data analog, Anda dapat mengetahui 3 variabel dengan bentuk gelombang sinus yaitu sebagai berikut :

• Frekuensi : jumlah gelombang dalam satu detik
• Amplitudo : tinggi dari gelombang sinyal analog dalam waktu detik
• Phase : besar sudut dari sinyal analog

                Adapun rangkaian dari elektronika analog masih berupa rangkaian yang menghasilkan gelombang sinusoidal misalnya rangkaian Operasional Amplifier (Op-Amp), rangkaian penguat, osilator,dan sejenisnya.

4. Kelebihan Sistem Analog

Meskipun dianggap “jadul” oleh sebagian orang sistem analog ini masih mempunyai keunggulan – keunggulan yang tidak dimiliki oleh sistem lain.

1. Pemrosesan Sinyal dari Alam secara alamiah, sinyal yang dihasilkan alam itu adalah berbentuk analog. Misalnya sinyal suara dari mikrofon, seismograph, dan sebagainya. Walaupun kemudian bisa diproses dalam domain digital, sehingga banyak alat yang mempunyai bagian ADC dan DAC. Pembuatan ADC dan DAC dengan presisi dan kecepatan tinggi, konsumsi 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 danDAC.
3. Disk Drive Electronics Data storage–> binari (Digital) dibaca oleh “magnetic head” –> ANALOG (small, few milli Volt, high noise) disini sinyal perlu di “amplified, filtered, and digitized”.
4. Penerima nir-kabel (wireless) Sinyal yang diambil/diterima oleh antenna penerima RF adalah ANALOG (few milli volt, high noise)
5.  Penerima Optis mengirim data kecepatan tinggi melalui jalur fiber optic yang panjang data harus diubah menjadi bentuk cahaya (light) = ANALOG perlu perancangan rangkaian kecepatan tinggi, dan pita lebar (broad band) oleh orang analog. (saat ini kecepatan receiver 10-40Gb/s)
6. Sensor Video Camera, citra/image diubah menjadi arus mengunakan larik fotodioda sistem ultrasonik menggunakan sensor akustik untuk menghasilkan tegangan yang proporsional dengan amplitudo accelerometer mengaktifkan kantong udara ketika kendaraan menabrak sesuatu, maka perubahan kecepatan diukur sebagai akselerasi itu adalah kerjaan Analog
7. Mikroprosesor & Memory walaupun sesungguhnya DIGITAL, tapi pada kecepatan tinggi (high speed digital design), perilakunya mirip analog atau dilihat sebagai sinyal analog

5. Kelemahan Elektronika Analog

1. Tidak dapat digunakan untuk memberikan informasi dalam jumlah banyak.
2. Sebagai komunikasi dengan lalu lintas rendah.
3. Sistem informasi dirasakan kurang fleksibel.
4. Mudah terjadi error.
5. Pengiriman data membutuhkan waktu yang cukup lama.
6. Belum memungkinkan layanan baru.
7. Biaya relatif mahal.
8. Daya tahan kurang lama.
9. Penggunaan berulang dapat berpengaruh pada kualitas dan kuantitas. 
 

6. Penerapan Elektronika Analog dalam Kehidupan Sehari-hari

               Penerapan Elektronika analog yaitu berupa alat-alat yang masih "jadul" yang dalam menggunakannya masih terbatas dan kurang canggih , alat elektronika analog belum menggunakan akan tetapi masih menggunakan pemutar.Dengan adanya perkembangan zaman elektronika analog perlahan-lahan dilupakan dan orang-orang lebih memilih alat-alat dari elektronika digital yang dalam penggunaannnya sangat mudah dan praktis belum lagi fiturnya yang canggih yang tidak dimiliki oleh elektronika analog. Adapun alat-alat yang merupakan implementasi dari elektronika analog yaitu :

1. Radio Analog

  Sumber : http://makeuseof.com

2. TV Analog

  Sumber : askbobrankin.com

3. Telepon Analog
                           

  Sumber :  www.123rf.com

4. Kamera Analog

 

Sumber : guzeloldu.com

5. Alat Ukur Analog
  

 

Sumber : tmi.yokogawa.com

 SUMBER : http://kedaifisika97.blogspot.com/2017/04/makalah-elektronika-analog-dan.html

SIFAT BAHAN ISOLATOR

SIFAT BAHAN ISOLATOR 

Isolator adalah bahan yang tahan saat dilewati listrik atau panas. Ada dua jenis isolator: listrik dan termal. Beberapa isolator yang umum contohnya termasuk kayu, plastik, kaca, porselen dan Styrofoam; Styrofoam dan plastik yang paling banyak digunakan dalam pengunaan rumah tangga. Styrofoam sering digunakan untuk melindungi lantai, atap dan ruang bawah tanah, karena mengurangi biaya pemanasan dengan mempertahankan panas di rumah. Ada sejumlah sifat yang dimiliki isolator sehingga dapat mencegah konduksi panas dan listrik.

Tahanan Tinggi

Kemampuan untuk menghambat arus listrik saat dilewati dikenal sebagai hambatan listrik; resistensi ini diukur dalam ohm. Ketika satu volt menghasilkan satu ampere arus dalam suatu benda, hambatan akan menjadi satu ohm. Semua bahan kecuali superkonduktor memiliki beberapa hambatan; konduktor memiliki resistansi rendah, sementara isolator memiliki tingkat resistensi yang tinggi. Isolator panas juga memiliki kemampuan ketahanan panas yang sangat tinggi; ini mencegah mereka tidak mencair bahkan ketika mengalami suhu yang sangat tinggi.

Tegangan Breakdown

Tegangan breakdown juga disebut kekuatan dielektrik. Semua isolator akan menghantarkan panas dan listrik jika mengalami tegangan yang sangat tinggi. Dengan memposisikan bahan pada tegangan yang sangat tinggi, komposisi bahan akan berubah dan itu akan kehilangan kemampuannya isolasinya; tegangan di mana perubahan ini terjadi dikenal sebagai Tegangan breakdown. Isolator yang berbeda memiliki tegangan breakdown yang berbeda, dan digunakan untuk tujuan yang berbeda. Sebagai contoh, plastik dapat digunakan sebagai insulator di rumah tangga di mana arus atau panas yang mengalir tidak terlalu tinggi, tetapi tidak dapat digunakan untuk keperluan industri. Keramik mungkin isolator terbaik dalam aplikasi industri, karena memiliki tegangan breakdown yang sangat tinggi.

Struktur Atom

Dalam isolator, elektron valensi terikat erat bersama-sama; ini mencegah mereka tidak mudah bergerak. Ketika gerakan elektron dibatasi, tidak ada arus dapat mengalir, membuat zat dengan sifat seperti ini – misalnya, non-logam seperti kaca, kayu dan plastik – menjadi isolator yang sangat baik. Alasan kenapa cairan dan larutan air bukan isolator yang baik karena ketika mereka berada dalam keadaan ini mengandung ion terdelokalisasi yang memungkinkan arus listrik mengalir; yang sama akan berlaku saat membasahi plastik dan kayu.

Permeabilitas Udara

Permeabilitas udara, kemampuan suatu material untuk memungkinkan udara mengalir melalui pori-pori, adalah sifat yang diperlukan untuk isolator panas atau termal. Isolator yang baik memiliki permeabilitas udara yang tinggi, karena udara adalah zat isolasi.

SUMBER http://nandaamaliaaa.blogspot.com/2018/11/sifat-bahan-isolator.html