Senin, 06 Mei 2013

ANALOG DAN DIGITAL

SOAL 1


PERBEDAAN ANALOG DAN DIGITAL

Perbedaan system analog dan digital telah dibagi atas beberapa perbedaan yang mana setiap definisi perbedaan itu berbeda-beda, yaitu :
NO
ANALOG
DIGITAL
1
Teknologi lama
Teknologi baru
2
Dirancang untuk voice
Dirancang untuk voice dan opsi – opsi pengujian yang lengkap
3
Tidak efisien untuk data
Informasi discreate level
4
Permasalahan noisy dan rentang eros
Kecepatan lebih tinggi
5
Kecepatan lebih rendah
Overhead rendah
6
Overhead tinggi
Setiap signal digital dapat dikonversikan ke analog


PERBEDAAN ANALOG DAN DIGITAL MENURUT KARAKTERISTIK.
Karakteristik system digital adalah bahwa ia bersifat diskrit,sedangkan system analogbersifat continue sehingga pengukuran yang didapat sebenarnya lebih tepat dari system digital hanya saja banyak keuntungan yang lain yang dimiliki oleh system digital. Masing – masing system tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan sendiri tergantung dari untuk kasus apa system tersebut digunakan.
Beberapa keunggulan dari system digital adalah :
·         Teknologi digital menawarkan biaya lebih rendah, keandalan (reability) lebih baik, pemakaian ruangan yang lebih kecil dan konsumsi daya yang lebih rendah;
·         Teknologi digital membuat kualitas komunikasi tidak tergantung pada jarak;
·         Teknologi digital lebih bergantung pada noise;
·         Jaringan digital ideal untuk komunikasi data yang semakin berkembang;
·         Teknologi digital memungkinkan pengenalan layanan-layanan baru;
·         Teknologi digital menyediakan kapasitas tranmisi yang besar;
·         Teknologi digital menawarkan fleksebilitas.

PERBEDAAN ANALOG DAN DIGITAL MENURUT PESAN ATAU MESSAGE

Pesan analog adalah kuantitas fisik yang bervariasi terhadap waktu dan dalam bentuk continue. Contoh sinyal analog adalah tekanan akustik yang dihasilkan ketika kita berbicara dan arus voice pada saluran telepon konvensional. Karena informasi terkandung pada gelombang yang selalu berubah terhadap waktu, maka system komunikasi analog harus dapat mentransmisikan gelombang ini pada tingkat fidelitas tertentu. Fidelitas dapat diartikan seberapa mirip sinyal yang telah dikonvermasikan dibandingkan dengan sinyal sumber asal atau sinyal sebelumnya. Semakin mirip sinyal tersebut dengan sinyal sebelum konversi maka fodelitasnya semakin baik.
Pesan digital adalah deratan symbol yang merepresentasikan informasi. Karena informasi terkandung dalam symbol-simbol, maka system komunikasi digital harus dapat mengangkut symbol-simbol tersebut dengan tingkat akurasi tertentu. Yang menjadi pertimbangan utama dalam disain system adalah menjaga agar symbol tidak berubah.

PERBEDAAN ANALOG DAN DIGITAL 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.

SOAL 2

Karakteristik dioda.  Seperti yang pernah saya sampaikan bahwa diode merupakan komponen elektro yang memiliki dua saluran aktif, anoda dan katoda, tapi terkadang memiliki tiga saluran dimana saluran yang satunya  hanya berfungsi sebagai pemanas, dimana arus listrik dapat mengalir di dalamnya dan biasanya digunakan karena sifatnya yang memungkinkan arus mengalir hanya satu arah, melawan arus yang lain.
Untuk membuat suatu perangkat elektronik, banyak dari para perancang elektronik yang menggunakan bahan dasarnya diambil dari bahan semikonduktor, baik itu Germanium (Ge), Silikon (Si) dan sebagainya, dimana bahan-bahan semikonduktor tersebut mempunyai electron valensi yang sama. Sambungan bahan semikonduktor tipe P dan Tipe N yang mendasari suatu perangkat elektronik aktif disebut dengan Dioda.
Dioda mempunyai elektroda anoda yang berkutub positif dan elektroda katoda yang berkutub negative. Simbol diode tersebut dapat digambarkan sebagai berikut :
Karakteristik Dioda
Dalam pemberian tegangannya, dioda memiliki karakteristik. Terdapat dua karakteristik dioda, yaitu sebagai berikut :
1.    Bias Maju Dioda.
Adalah cara pemberian tegangan luar ke terminal diode. Jika anoda dihubungkan dengan kutub positif batere, dan katoda dihubungkan dengan kutub negative batere, maka keadaan diode ini disebut bias maju (forward bias). Aliran arus dari anoda menuju katoda, dan aksinya sama dengan rangkaian tertutup. Pada kondisi bias ini akan terjadi aliran arus dengan ketentuan beda tegangan yang diberikan ke diode dan akan selalu positif.
2.    Bias Mundur Dioda.
Sebaliknya bila anoda diberi tegangan negative dan katoda diberi tegangan positif, arus yang mengalir  jauh lebih kecil dari pada kondisi bias maju. Bias ini dinamakan bias mundur (reverse bias) pada arus maju diperlakukan baterai tegangan yang diberikan dengan tidak terlalu besar maupun tidak ada peningkatan yang cukup significant.
Sebagai karakteristik diode, pada saat reverse, nilai tahanan diode tersebut relative sangat besar dan diode ini tidak dapat menghantarkan arus listrik. Nilai-nilai yang didapat, baik arus maupun tegangan tidak boleh dilampaui karena akan mengkibatkan rusaknya dioda.
Demikian penjelasan singakat mengenai karakteristik dioda. Ikuti pula artikel lainnya mengenai cara kerja dioda dan Photodioda.

SOAL 3

  

BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR (BJT)

October 26, 2010 at 2:05 am 1 comment
Struktur Transistor
BJT (Bipolar Junction Transistor) tersusun atas tiga material semikonduktor terdoping yang dipisahkan oleh dua sambungan pn. Ketiga material semikonduktor tersebut dikenal dalam BJT sebagai emitter, base dan kolektor (Gambar 1). Daerah base merupakan semikonduktor dengan sedikit doping dan sangat tipis bila dibandingkan dengan emitter (doping paling banyak) maupun kolektor (semikonduktor berdoping sedang). Karena strukturnya fisiknya yang seperti itu, terdapat dua jenis BJT. Tipe pertama terdiri dari dua daerah n yang dipisahkan oleh daerah p (npn), dan tipe lainnya terdiri dari dua daerah p yang dipisahkan oleh daerah n (pnp). Sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan emitter dikenal sebagai sambungan base-emiter (base-emitter junction), sedangkan sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan kolektor dikenal sebagai sambungan base-kolektor (base-collector junction).
Gambar 1. Dua Jenis Bipolar Junction Transistor (BJT)
Gambar 2 menunjukkan simbol skematik untuk bipolar junction transistor tipe npn dan pnp. Istilah bipolar digunakan karena adanya elektron dan hole sebagai muatan pembawa (carriers) didalam struktur transistor.
Gambar 2. Simbol BJT tipe npn dan pnp
Prinsip Kerja Transistor
Gambar 3 menunjukkan rangkaian kedua jenis transistor npn dan pnp dalam mode operasi aktif transistor sebagai amplifier. Pada kedua rangkaian, sambungan base-emiter (BE) dibias maju (forward-biased) sedangkan sambungan base-kolektor (BC) dibias mundur (reverse-biased).
Gambar 3. Forward-Reverse Bias pada BJT
Sebagai gambaran dan ilustrasi kerja transistor BJT, misalkan pada transistor npn (gambar 4). Ketika base dihubungkan dengan catu tegangan positif dan emiter dicatu dengan tegangan negatif maka daerah depletion BE akan menyempit. Pencatuan ini akan mengurangi tegangan barrier internal sehingga muatan mayoritas (tipe n) mampu untuk melewati daerah sambungan pn yang ada. Beberapa hole dan elektron akan mengalami rekombinasi di daerah sambungan sehingga arus mengalir melalui device dibawa oleh hole pada base(daerah tipe-p) dan elektron pada emiter (daerah tipe-n ). Karena derajat doping pada emiter (daerah tipe n) lebih besar daripada base (daerah tipe p), arus maju akan dibawa lebih banyak oleh elektron. Aliran dari muatan minoritas akan mampu melewati sambungan pn sebagai kondisi reverse bias tetapi pada skala yang kecil sehingga arus yang timbul pun sangat kecil dan dapat diabaikan.
Elektron banyak mengalir dari emiter ke daerah base yang tipis. Karena daerah base berdoping sedikit, elektron pada hole tidak dapat berekombinasi seluruhnya tetapi berdifusi ke dalam daerah depletion BC. Karena base dicatu negatif dan kolektor dicatu positif (reverse bias), maka depletion BC akan melebar. Pada daerah depletion BC, elektron yang mengalir dari emiter ke base akan terpampat pada daerah depletion BC. Karena pada daerah kolektor terdapat muatan minoritas (ion positif) maka pada daerah sambungan BC akan terbentuk medan listrik oleh gaya tarik menarik antara ion positif dan ion negatif sehingga elektron tertarik kedaerah kolektor. Arus listrik kemudian akan mengalir melalui device.
Gambar 4. Prinsip Kerja npn BJT

PRINSIP FET

Prinsip Kerja Field Effect Transistor



Contoh tipe-tipe transistor



Transistor adalah alat semikonduktor yang berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Pada dasarnya transistor adalah dua dioda yang dipertemukan, sehingga cara mengujinya juga hampir sama dengan menguji dioda.



Secara umum, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.

Prinsip Kerja Transistor
Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.
Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.
FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.

Macam Macam Transistor Macam-macam transistor secara umum dibedakan menjadi:
*Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide
*Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain
*Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain.
*Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel
*Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power
*Maximum frekwensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain
*Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain

PNP  NPN   P-Chanel  N-Chanel
Transistor yang biasa dipakai dalam barang-barang elektronik terutama TV dan monitor adalah yang berjenis NPN/PNP dan MOSFET. Tipe-tipe transistor juga tidak harus sama, tetapi biasanya ada beberapa seri yang bisa dipakai sebagai ganti kalau salah satu tipe tidak dijumpai.

Kalau saya pribadi biasanya jika ingin mengganti sebuah transistor terlebih dahulu melihat kegunaan atau fungsi dari transistor tersebut, jika transistor tersebut digunakan sebagai penguat maka dalam menggantinya tidak harus sama tipe, tetapi bisa mencari yang sama fungsi dan penguatannya, atau mencari tipe yang paling dekat.

Demikian penjelasan tentang transistor yang panjang lebar, semoga bisa bermanfaat untuk menambah kamus pengetahuan kita, siapa tahu suatu saat kita memerlukannya.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar