Bab 1 B Sistem Analog dan Digital

Dalam sain, teknologi, dan berbagai bidang kehidupan yang lain selalu berhadapan dengan besaran. Besaran tersebut diukur, dimonitor, dicatat, dimanipulasi secara matematis, dan lain-lain. Untuk dapat melakukan pekerjaan tersebut selalu digunakan peralatan. Hal yang sangat penting berkaitan dengan perubahan besaran tersebut adalah dapat menyajikan nilainya dengan tepat dan efisien. Secara mendasar ada dua cara penyajian nilai numerik suatu besaran, yakni secara analog atau digital. Dengan demikian istilah analog dan digital berkaitan dengan cara besaran tersebut ditampilkan.

Contoh Besaran Yang Ditampilkan Secara Analog

Salah satu contoh penampilan besaran analog adalah pada speedometer kendaraan, tampak bahwa simpangan jarum speedometer sebanding dengan laju kendaraan. Contoh lain adalah pada termometer air raksa, posisi permukaan air raksa di dalam tabung berubah sebanding dengan perubahan suhu. Masih contoh besaran analog yaitu pada sistem audio. Tegangan keluaran yang dihasilkan pada alat tersebut sebanding dengan simpangan gelombang suara yang mengenai mikropon. Perubahan tegangan keluaran mengikuti perubahan suara pada masukan. Jika diperhatikan dengan seksama, ciri khas dari tampilan analog adalah dapat berada pada sembarang nilai (berapapun) dalam batas-batas (jangkauan) tertentu, tidak ada nilai terlarang, kecuali di luar batas-batas tersebut (yang diijinkan).

Contoh Besaran Yang Ditampilkan Secara Digital

Satu contoh besaran yang ditampilkan secara digital dapat kita jumpai pada jam digital yang hanya menyediakan penunjukan jam dan menit (kadang-kadang juga detik). Sebagaimana diketahui bahwa waktu berubah secara kontinyu tetapi jam tersebut tidak dapat menampilkan waktunya secara kontinyu. Tampilan jam itu hanya dapat berubah pada tingkat paling kecil dalam menit (kadang-kadang dalam detik). Dengan kata lain penyajian waktu tersebut berubah secara diskrit. Contoh lain tampilan digital adalah pada pencacah partikel yang dipancarkan oleh suatu sumber radioaktif. Jelah bahwa cacah partikel hanya dapat berada pada bilangan bulat seperti tidak ada, satu, dua, tiga,..., seribu satu, dan seterusnya. Tidak pernah terjadi cacah partikel pada bilangan yang tidak bulat seperti setengah, seribu seperempat, dan lain sebagainya. Ciri khas dari besaran maupun tampilan digital adalah hanya dapat berada pada nilai-nilai tertentu yang diskrit.

Kelebihan Digitalisasi

Jika diperhatikan secara seksama, kecenderungan piranti-piranti elektronika sekarang ini menuju pada otomatisasi (komputerisasi), minimalisasi (kecil, kompak), dan digitalisasi. Dengan otomatisasi segala pekerjaan dapat diselesaikan dengan mudah, dan akurat, seolah-olah pekerjaan dapat selesai dengan sendirinya. Dengan minimalisasi, bentuk fisik berbagai piranti elektronik menjadi semakin kecil dan kompak, tidak banyak menempati ruang tetapi kinerjanya handal. Sedangkan dengan digitalisasi memungkinkan pengolahan data (sinyal, informasi) menjadi semakin menguntungkan. Kecenderungan pengolahan data dalam bentuk digital (digitalisasi) memiliki beberapa kelebihan, diantaranya adalah :

1. Lebih tegas (tidak mendua), karena sinyal hanya ditampilkan dalam keadaan salah satu bentuk di antara YA atau TIDAK, HIDUP atau MATI, TINGGI atau RENDAH, 1 atau 0, 0 VOLT atau 5 VOLT dan sebagaianya.
2. Informasi digital lebih mudah dikelola (mudah disimpan dalam bentuk memori, lebih mudah ditransmisikan, mudah dimunculkan kembali, dan mudah diolah tanpa penurunan kualitas).
3. Lebih tahan terhadap gangguan (noise) dalam arti lebih sedikit kena gangguan. Jika kena gangguan lebih mudah dikembalikan ke bentuk digitnya (dengan rangkaian Schmitt Trigger misalnya).
4. Konsumsi daya relatif rendah.

Tetapi karena sifatnya yang diskrit, data (sinyal, informasi) digital tidak dapat berada pada nilai sembarang (kontinyu). Ada sinyal-sinyal yang secara alamiah berbentuk diskrit, seperti pulsa-pulsa dari detektor partikel, bit-bit data dari saklar, keyboard, komputer, dan lain-lain akan lebih tepat jika digunakan elektronika digital.

Dengan kenyatan seperti tersebut, antara elektronika analog (kontinyu) dan elektronika digital (diskrit) saling melengkapi karena masing-masing memiliki keunggulan dan sekaligus kelemahan tergantung dari lingkup kerjanya. Untuk keperluan sensor, elektronika analog lebih baik karena dalam batas-batas tertentu dapat memberikan nilai sembarang. Selain itu, elektronika analog juga sesuai untuk sinyal-sinyal kontinyu seperti pada sistem audio. Meskipun demikian tidak berarti antara elektronika analog dan digital tidak bisa dipadukan.

Tidak jarang dikehendaki pengubahan data analog menjadi bentuk digital (dengan ADC : Analog to Digital Converter) atau sebaliknya (dengan DAC : Digital to Analog Converter) agar pengolahan data dapat dilakukan dengan sebaik-baiknya. Kenyataan ini menunjukkan bahwa piranti dengan sistem digital telah demikian canggihnya sehingga pekerjaan yang seharusnya diselesaikan dengan elektronika analog dapat dikerjakan dengan elektronika digital dengan hasil yang lebih menakjubkan.