Makalah Multiplexer

1. 1
MAKALAH
MULTIPLEXER
Dibuat Untuk Melengkapi Mata Kuliah Praktek Elektronika
Telekomunikasi 2
Jurusan Teknik Elektro
Program Studi Teknik Telekomunikasi
Dosen Pengampu:
Hj. Sarjana,S.T.,M.Kom.
Oleh :
Novita Lestari (061530330963)
4 TC
TEKNIK TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
2017

2. 2
Kata Pengantar
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang,
puji syukur kita panjatkan atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat,
hidayah, dan inayah-Nya, sihingga saya selaku penulis dapat menyelesaikan makalah
tentang Multiplexer.
Makalah ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Elektronika Telekomunikasi
di jurusan Teknik Elektro prodi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.
Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Ibu Hj.
Sarjana,S.T.,M.Kom selaku dosen pembimbing.
Akhirnya penulis menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan dalam penulisan
makalah ini, maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan saran. Mudah-mudahan
makalah ini dapat menambah pengetahuan dan bermanfaat bagi kita semua.
Palembang, 23 Mei 2017
Penulis
ii

3. 3
DAFTAR ISI
Halaman Sampul.................................................................................................i
Kata Pengantar......................................................................................................ii
Daftar Isi...............................................................................................................iii
Daftar Gambar......................................................................................................iv
BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang................................................................................................1
1.2. Rumusan Masalah..........................................................................................2
1.3. Maksud dan Tujuan........................................................................................2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Multiplexer...................................................................................3
2.2. Fungsi Multiflexer..........................................................................................3
2.3. Apa itu Multiplexing......................................................................................4
A.Tujuan Multiplexing...................................................................................4
B. Keuntungan Menggunakan Multiplexing..................................................4
C. Jenis-jenis Teknik Multiplexing................................................................5
BAB III PEMBAHASAN
3.1. Cara Kerja Rangkaian Multiplexer ................................................................12

4. 4
3.2. Pengaplikasian Rangkaian Multiplexer pada Gerbang Logika......................14
BAB IV PENUTUP
4.1. Kesimpulan.....................................................................................................15
4.2. Saran..............................................................................................................15
Pertanyaan dan Jawaban.......................................................................................16
DAFTAR PUSTAKA
iii

5. 5
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Skematik Synchronous TDM...........................................................6
Gambar 2.2. Ilustrasi Hasil Sampling dari Input Line..........................................7
Gambar 2.3. Frame pada Asynchronous TDM.....................................................7
Gambar 2.4. Pemakaian Frekuensi pada GSM ....................................................8
Gambar 2.5. Frequency Division Mulriplexing (FDM).......................................9
Gambar 2.6. Contoh Penerapan FDM dengan 4 Pengguna...................................10
Gambar 2.7. Wafe Length Division Multiplexing.................................................11
Gambar 3.1. Blok Diagram Multiplexer ..............................................................12
Gambar 3.2. Multiplexer dengan Gerbang Logika...............................................12
iv

6. 6
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Di abad 21 ini telah banyak yang terjadi, terutama di bidang teknologi.
Teknologi yang diawali dengan sistem analog pun telah berganti menggunakan
sistem digital. Ini semua tidak terlepas dari adanya ilmu elektronika merupakan
dasar dari pembuatan alat-alat yang banyak kita gunakan seperti Handpone,
komputer, flashdisk dan masih banyak lagi. Ilmu elektronika digital melingkupi
banyak rangkaian digital mulai dari yang sederhana hingga yang rumit dan
kompleks. Dalam elektronik telekomunikasi dan jaringan komputer, multiplexing
adalah istilah yang digunakan untuk menunjuk ke sebuah proses dimana sinyal
pesan analog atau aliran data digital digabungkan menjadi satu sinyal. Tujuannya
adalah untuk berbagi sumber daya yang mahal.
Dalam bidang Telekomunikasi, dan khususnya dalam pelajaran
Elektronika Telekomunikasi kita mengenal tentang Multiplexer. Dimana
Multiplexer itu sendiri adalah rangkaian yang mempunyai banyak input dan hanya
mempunyai satu output.
Multiplexer adalah rangkaian yang memiliki fungsi sebagai data selector.
Tujuan utama dari multiplexer adalah menghemat jalur pengiriman yang biasanya
memiliki jarak yang cukup jauh misalnya line telepon.
Multiplexer biasanya digunakan atau diaplikasikan kedalam rangkaian
gerbang logika. Didalam multiplexer itu terdapat sebuah teknik yang disebut
dengan Multiplexing. Hal inilah yang mendasari penulis untuk membahas
mengenai Multiplexer, cara kerja, dan Teknik Multiplexing beserta Jenis-
Jenisnya.

7. 7
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka didapat rumusan masalah sebagai berikut
1. Pengaplikasian Multiplexer pada rangkaian Gerbang Logika
2. Bagaimana cara kerja dari rangkaian Multiplexer ?
1.3. Maksud dan Tujuan
1. Memahami dan mempelajari tentang Multiplexer
2. Mengetahui fungsi dari Multiplexer dan langkah kerjanya
3. Mengetahui dan memahami Multiplexer yang ada dalam rangkaian Gerbang
Logika
4. Mengetahui apa itu Teknik Multiplexing dan jenis-jenisnya

8. 8
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Multiplexer
Multiplexer adalah rangkaian yang mempunyai banyak input dan hanya
mempunyai satu output. Dengan menggunakan selektor, dapat dipilih salah satu
inputnya untuk dijadikan output. Sehingga dapat dikatakan bahwa multiplexer ini
mempunyai n-input, m-selektor dan 1-output. Biasanya jumlah inputnya adalah
2m selektornya.
Multiplexer adalah suatu rangkaian yang memilih sinyal. Sejumlah sinyal
masukan diberikan ke multiplekser. Dan multiplekser ini dengan pertolongan
sinyal pengendali memilih beberapa sinyal yang jumlahnya lebih kecil dari
masukannya untuk disalurkan. Pada dasarnya multiplekser ini bertugas seperti
saklar pemilih.
Suatu multiplekser digital adalah suatu rangkaian kombinasi yang memilih data
dari 2 masukan dan mengarahkannya menuju ke sebuah keluaran tunggal.
Pemilihan jalur pemindahan masukan ke keluaran itu di atur oleh suatu himpunan
pemilih massukan.
Jadi dapat disimpulkan bahwa Multiplexer merupakan rangkaian elektronika
(dalam dunia elektronika) yang dapat dipilih inputnya untuk meneruskan data
sinyal kedalam outputnya. Multiplexer dikenal berfungsi sebagai data selector.
2.2. Fungsi Multiplexer
Multiplexer berfungsi sebagai data selector. Tujuan utama dari multiplexer adalah
menghemat jalur pengiriman yang biasanya memiliki jarak yang cukup jauh
misalnya line telepon.

9. 9
Multiplekser dapat digunakan pada :
a. Seleksi data
b. Data routing atau perjalanan data
c. Multiplekser biasanya menentukan perjalanan data dari satu sumber data
diantara beberapa sumber ke satu tujuan
d. Operation sequencing atau pengurutan operasi
e. Konversi rangkaian dari parallel ke seri
f. Kebanyakan system digital memproses data biner secara parallel atau
seluruh bit secara bersamaan, karena teknik ini akan bekerja lebih cepat.
Namun apabila data ini harus disalurkan ke beberapa tempat yang relatif
jauh, susunan parallel ini menjadi tidak efektif, karena memerlukan lebih
banyak saluran transmisi. Maka, data biner berbentuk parallel sering
diubah menjadi bentuk data seri sebelum disalurkan ke tujuan yang jauh
tersebut
g. Menghasilkan sebuah bentuk gelombang
h. Menghasilkan sebuah fungsi logika.
2.3. Apa itu Multiplexing
Multiplexing adalah Teknik menggabungkan beberapa sinyal untuk dikirimkan
secara bersamaan pada suatu kanal transmisi. Dimana perangkat yang melakukan
Multiplexing disebut Multiplexer atau disebut juga dengan istilah Transceiver /
Mux.
A. Tujuan Multiplexing
bertujuan meningkatkan effisiensi penggunaan bandwidth / kapasitas
saluran transmisi dengan cara berbagi akses bersama.
B. Beberapa Alasan Penggunan Multiplexing:
– Menghemat biaya penggunaan saluran komunikasi
– Memanfaatkan sumber daya seefisien mungkin

10. 10
– Kapasitas terbatas dari saluran telekomunikasi digunakan semaksimum
mungkin
– Karakteristik permintaan komunikasi pada umumnya memerlukan
penyaluran data dari beberapa terminal ke titik yang sama
C. Jenis Teknik Multiplexing
Teknik Multiplexing yang umum digunakan adalah :
a. Time Division Multiplexing (TDM) :
- Synchronous TDM
- Asynchronous TDM
b. Frequency Division Multiplexing (FDM)
c. Code Division Multiplexing (CDM)
d. Wavelength Division Multiplexing (WDM)
e. Optical code Division Multiplexing (ODM)
A. Time Division Multiplexing (TDM)
Secara umum TDM menerapkan prinsip pemnggiliran waktu pemakaian saluran
transmisi dengan mengalokasikan satu slot waktu (time slot) bagi setiap pemakai
saluran (user).
TDM yaitu Terminal atau channel pemakaian bersama-sama kabel yang cepat
dengan setiap channel membutuhkan waktu tertentu secara bergiliran (round-robin
time-slicing). Biasanya waktu tersebut cukup digunakan untuk menghantar satu
bit (kadang-kadang dipanggil bit interleaving) dari setiap channel secara
bergiliran atau cukup untuk menghantar satu karakter (kadang-kadang dipanggil
character interleaving atau byte interleaving).

11. 11
Menggunakan metoda character interleaving, multiplexer akan mengambil satu
karakter (jajaran bitnya) dari setiap channel secara bergiliran dan meletakkan pada
kabel yang dipakai bersama-sama sehingga sampai ke ujung multiplexer untuk
dipisahkan kembali melalui port masing-masing. Menggunakan metoda bit
interleaving, multiplexer akan mengambil satu bit dari setiap channel secara
bergiliran dan meletakkan pada kabel yang dipakai sehingga sampai ke ujung
multiplexer untuk dipisahkan kembali melalui port masing-masing.
Jika ada channel yang tidak ada data untuk dihantar, TDM tetap menggunakan
waktu untuk channel yang ada (tidak ada data yang dihantar), ini merugikan
penggunaan kabel secara maksimun. Kelebihanya adalah karena teknik ini tidak
memerlukan guardband jadi bandwidth dapat digunakan sepenuhnya dan
perlaksanaan teknik ini tidak sekompleks teknik FDM.
Teknik TDM terdiri dari :
1. Synchronous TDM
Hubungan antara sisi pengirim dan sisi penerima dalam komunikasi data yang
menerapkan teknik Synchronous TDM dijelaskan secara skematik pada gambar.
Gambar 2.1 Skematik Synchronous TDM
Gambar Cara kerja Synchronous TDM dijelaskan dengan ilustrasi dibawah ini

12. 12
Gambar 2.2 Ilustrasi hasil sampling dari input line
2. Asynchronous TDM
Untuk mengoptimalkan penggunaan saluran dengan cara menghindari adanya slot
waktu yang kosong akibat tidak adanya data ( atau tidak aktif-nya pengguna) pada
saat sampling setiap input line, maka pada Asynchronous TDM proses sampling
hanya dilakukan untuk input line yang aktif saja. Konsekuensi dari hal tersebut
adalah perlunya menambahkan informasi kepemilikan data pada setiap slot waktu
berupa identitas pengguna atau identitas input line yang bersangkutan.
Penambahan informasi pada setiap slot waktu yang dikirim merupakan overhead
pada Asynchronous TDM.
Gambar di bawah ini menyajikan contoh ilustrasi yang sama dengan gambar
Ilustrasi hasil sampling dari input line jika ditransmisikan dengan Asynchronous
TDM.
Gambar 2.3 Frame pada Asysnchronous TDM

13. 13
B. Frequency Division Multiplexing (FDM)
Prinsip dari FDM adalah pembagian bandwidth saluran transmisi atas sejumlah
kanal (dengan lebar pita frekuensi yang sama atau berbeda) dimana masing-
masing kanal dialokasikan ke pasangan entitas yang berkomunikasi. Contoh
aplikasi FDM ini yang polpuler pada saat ini adalah Jaringan Komunikasi
Seluler, seperti GSM ( Global System Mobile) yang dapat menjangkau jarak 100
m s/d 35 km.
Gambar2.4 Pemakaian Frekuensi pada GSM
FDM yaitu pemakaian secara bersama kabel yang mempunyai bandwidth yang
tinggi terhadap beberapa frekuensi (setiap channel akan menggunakan frekuensi
yang berbeda). Contoh metoda multiplexer ini dapat dilihat pada kabel coaxial
TV, dimana beberapa channel TV terdapat beberapa chanel, dan kita hanya perlu
tunner (pengatur channel) untuk gelombang yang dikehendaki. Pada teknik FDM,
tidak perlu ada MODEM karena multiplexer juga bertindak sebagai modem
(membuat permodulatan terhadap data digital).
Kelemahan Modem disatukan dengan multiplexer adalah sulitnya meng-upgrade
ke komponen yang lebih maju dan mempunyai kecepatan yang lebih tinggi
(seperti teknik permodulatan modem yang begitu cepat meningkat).

14. 14
Kelemahannya adalah jika ada channel (terminal) yang tidak menghantar data,
frekuensi yang dikhususkan untuk membawa data pada channel tersebut tidak
tergunakan dan ini merugikandan juga harganya agak mahal dari segi pemakaian
(terutama dibandingkan dengan TDM) kerana setiap channel harus disediakan
frekuensinya.
Kelemahan lain adalah kerana bandwidth jalur atau media yang dipakai bersama-
sama tidak dapat digunakan sepenuhnya, kerana sebagian dari frekuensi terpaksa
digunakan untuk memisahkan antara frekuensi channelchannel yang ada.
Frekuensi pemisah ini dipanggil guardband.
Gambar 2.5 Frequency Division Multiplexing
Pengalokasian kanal (channel) ke pasangan entitas yang berkomunikasi
diilustrasikan pada gambar dibawah ini :

15. 15
Gambar 2.6 Contoh penerapan FDM dengan 4 pengguna
C. Code Division Multiplexing (CDM)
Code Division Multiplexing (CDM) dirancang untuk menanggulangi
kelemahankelemahan yang dimiliki oleh teknik multiplexing sebelumnya, yakni
TDM dan FDM.. Contoh aplikasinya pada saat ini adalah jaringan komunikasi
seluler CDMA (Flexi) Prinsip kerja dari CDM adalah sebagai berikut :
1. Kepada setiap entitas pengguna diberikan suatu kode unik (dengan panjang 64
bit) yang disebut chip spreading code
2. Untuk pengiriman bit ‘1’, digunakan representasi kode (chip spreading code)
tersebut.
3. Sedangkan untuk pengiriman bit ‘0’, yang digunakan adalah inverse dari kode
tersebut.
4. Pada saluran transmisi, kode-kode unik yang dikirim oleh sejumlah pengguna
akan ditransmisikan dalam bentuk hasil penjumlahan (sum) dari kode-kode
tersebut.
5. Di sisi penerima, sinyal hasil penjumlahan kode-kode tersebut akan dikalikan
dengan kode unik dari si pengirim (chip spreading code) untuk diinterpretasikan.

16. 16
selanjutnya :
- jika jumlah hasil perkalian mendekati nilai +64 berarti bit ‘1’,
- jika jumlahnya mendekati –64 dinyatakan sebagai bit ‘0’.
D. Wavelength Division Multiplexing (WDM)
Teknik multiplexing ini digunakan pada transmisi data melalui serat optik
(optical fiber) dimana sinyal yang ditransmisikan berupa sinar. Pada WDM
prinsip yang diterapkan mirip seperti pada FDM, hanya dengan cara pembedaan
panjang gelombang (wavelength) sinar. Sejumlah berkas sinar dengan panjang
gelombang, berbeda ditransmisikan secara simultan melalui serat optik yang sama
(dari jenis Multi mode optical fiber).
Gambar 2.7 Wavelength Division Multiplexing
E. Optical code Division Multiplexing
Prinsip yang digunakan pada ODM serupa dengan CDM, hanya dalam hal ini
yang dikode adalah berupa sinyal analog (sinar) dengan pola tertentu. Sejumlah
berkas sinar dengan pola sinyal berbeda ditransmisikan melalui serat optik dengan
menggunakan prinsip TDM (berupa temporal-spectral signal structure).
Di sisi penerima setiap berkas sinar tersebut akan diinterpretasi untuk setiap
pasangan pengguna untuk memperoleh kembali data yang dikode tersebut dengan
cara mengenali terlebih dahulu pola sinyal yang digunakan.

17. 17
BAB III
PEMBAHASAN
3.1. Pengaplikasian Multiplexer pada Rangkaian Gerbang Logika
Seperti yang kita ketahui bahwa Multiplexer berfungsi sebagai data selector
atau data pemilih.
Gambar 3.1 Blok Diagram Multiplexer
Gambar 3.2 Multiplexer Dengan Gerbang Logika

18. 18
Dengan menggunakan gerbang logika and, not, dan or, secara sederhana
multiplexer dapat diimplementasikan sebagai rangkaian pemilih input. Apabila
pemilih berlogika 1 maka I1 akan menjadi input dari multiplexer tetapi bila
pemilih berlogika 0 maka Io yang akan menjadi input dan meneruskan data ke
Outputnya. Rangkaian multiplexer dapat menggunakan lebih dari 2 input dimana
input dapat berjumlah 2n.
Rangkaian multiplexer di atas adalah merupakan rangkaian multiplexer yang
memanfaatkan kombinasi gerbang logika. Dimana dari contoh di atas dapat
diketahui bahwa rangkaian memiliki 2 bit selector dan 4 jalur input. Anda bisa
membuat rangkaian dengan jalur masukan yang lebih banyak dengan menambah
jumlah bit dari selector. Dan juga anda bisa menggunakan kombinasi gerbang
berdasarkan rancangan anda sendiri dengan mengacu pada tabel kebenaran
multiplexer yang sebelumnya harus anda tentukan. Jadi dengan membuat tabel
kebenaran terlebih dahulu anda bisa dengan mudah membuat rangkaian gerbang
logikanya.

19. 19
3.2. Prinsip Kerja Rangkaian Multiplexer
Gambar 3.3. Prinsip Kerja Rangkaian Multiplexer
1. Nilai bit 00 dari selector akan memilih jalur input pertama sebagai keluaran
2. Nilai bit 01 dari selector akan memilih jalur input kedua sebagai keluaran
3. Nilai bit 10 dari selector akan memilih jalur input ketiga sebagai keluaran
4. Nilai bit 11 dari selector akan memilih jalur input keempat sebagai keluaran
5. Selama tidak ada perubahan kondisi logika pada bit selector maka kondisi
logika keluaran juga tidak akan mengalami perubahan.
6. Jika jalur selector dihubungkan dengan rangkaian counter up maka keluaran
yang akan diperoleh akan mewakili jalur input secara berurutan.
7. Jadi bisa disimpulkan bahwa kegunaan dari penerapan fungsi multiplexer ini
adalah untuk memenuhi prinsip distribusi data yang lebih sederhana. Sehingga
dengan multiplexer ini dimungkinkan untuk mengirim data jarak jauh hanya
dengan menggunakan satu koneksi.

20. 20
BAB IV
PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Berdasarkan uraian diatas, dapat disimpulkan bahwa :
1. Multiplexer adalah rangkaian elektronika yang mempunyai beberapa input
dan hanya mempunyai satu output.
2. Di dalam Multiplexer terdapat sebuah teknik yang dinamakan dengan
Teknik Multiplexing
3. Multiplexer mempunyai fungsi sebagai data selector. Tujuan utama dari
multiplexer adalah menghemat jalur pengiriman yang biasanya memiliki
jarak yang cukup jauh misalnya line telepon.
4.2. Saran
Semoga saya selaku penulis mampu menyusun makalah yang lebih baik lagi
sesuai format dan ketentuan yang berlaku, dan semoga mendapatkan banyak
manfaat dari pembuatan makalah ini khususnya dalam mata kuliah Elektronika
Telekomunikasi.

21. 21
Pertanyaan dan Jawaban
Pertanyaan
1. Dalam makalah ini, Multiplexer disebut sebagai Data Selector/Data
Pemilih ? Maksudnya apa ? (oleh Elva Kristini)
2. Apa sajakah keuntungan dari TDM (Time Division Multiplexer)? (oleh
Meisya Nurmania)
Jawaban
1. Multiplexer disebut sebagai Data Selector / Data Pemilih maksudnya
bearti data yang dipilih, data masukan yang terdiri dari N sumber dipilih
salah satu dan diteruskan kepada suatu saluran tunggal.
2. Keuntungan menggunakan TDM (Time Division Multiplexer) :
1. TDM digunakan karena alasan biaya, semakin sedikit kabel yang
digunakan maka semakin simple receiver yang dipakai untuk
mentransfer data
2. TDM lebih murah
3. TDM menggunakan bandwidth yang lebih sedikit dari pada FDM

22. 22
DAFTAR PUSTAKA
Mismail,Budiono.2007.”Dasar-Dasar Rangkaian Logika Digital”.ITB:Bandung
Halkias,Milman,dkk.2009.”Elektronika Terpadu”.Erlangga:Jakarta
Http://brahm.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/8932/MULTIPLEXING.doc,
diakses tanggal 21 Mei 2017
http://www.academia.edu
Ibrahim, K.F.”Teknik Digital”