Sinyal digital dan analog serta konversi digital ke analog dan analog ke digital

1. Tugas.....
RANGKAIAN ELEKTRONIKA
(Sinyal Digital dan Sinyal Analog)
OLEH :
SYAHRUN RAMADHAN
P3D1 14 044
JURUSAN D-III TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM PENDIDIKAN VOKASI
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
2015

2. KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat serta karunia-Nya sehingga Penulis berhasil menyelesaikan Makalah ini yang
alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “Sinyal Digital dan Sinyal Analog”
untuk memenuhi tugas dari mata kuliah Rangkaian Elektronika.
Makalah ini berisikan tentang informasi pengertian sinyal digital dan analog, dan
cara pengonversian analog ke digital dan sebaliknya. Penulis menyadari bahwa makalah
ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang
bersifat membangun selalu penulis harapkan demi kesempurnaan makalah ini.
Akhir kata, penulis sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah
berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah
SWT senantiasa meridhoi segala usaha kita.
Kendari, 21 September 2015
Penulis

3. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Secara umum, sinyal didefinisikan sebagai suatu besaran fisis yang merupakan
fungsi waktu, ruangan atau beberapa variabel. Menurut Stoneytiti, sinyal adalah
kuantitas terukur yang rentang waktuny atau spasial yang bervariasi. Sebuah sinyal
dapat dinyatakan sebagai fungsi dari waktu dan frekuensi.
Sinyal analog bekerja dengan mentransmisikan suara dan gambar dalam bentuk
gelombang kontinu (continous varying).
Sinyal digital merupakan hasil teknologi yang dapat mengubah signal menjadi
kombinasi urutan bilangan 0 dan 1 (juga dengan biner), sehingga tidak mudah
terpengaruh oleh derau, proses informasinya pun mudah, cepat dan akurat, tetapi
transmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman data yang
relatif dekat.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan beberapa
permasalahan antara lain:
1. Pengertian tentang sinyal Analog dan Digital
2. Pengonversian sinya Analog ke Digital dan sebaliknya
1.3 Tujuan Penulisan makalah
Penulisan makalah ini bertujuan untuk :
1. Agar Mahasiswa/i mengetahui apa perbedaan sinyal Analog dan sinyal Digital
2. Agar mahasiswa/i dapat mengetahui cara mengonversi sinyal Analog ke Digital
maupun sebaliknya

4. BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Sinyal Analog dan Digital
Secara umum, sinyal didefinisikan sebagai suatu besaran fisis yang merupakan
fungsi waktu, ruangan atau beberapa variabel. Menurut Stoneytiti, sinyal adalah
kuantitas terukur yang rentang waktuny atau spasial yang bervariasi. Sebuah sinyal
dapat dinyatakan sebagai fungsi dari waktu dan frekuensi.
Sinyal analog bekerja dengan mentransmisikan suara dan gambar dalam bentuk
gelombang kontinu (continous varying). Dua parameter/karakteristik terpenting yang
dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitudo dan frekuensi. Isyarat analog biasanya
dinyatakan dengan gelombang sinus, mengingat gelombang sinus merupakan dasar
untuk semua bentuk isyarat analog. Hal ini didasarkan kenyataan bahwa berdasarkan
analisis fourier, suatu sinyal analog dapat diperoleh dari perpaduan sejumlah gelombang
sinus. Dengan menggunakan sinyal analog, maka jangkauan transmisi data dapat
mencapai jarak yang jauh, tetapi sinyal ini mudah terpengaruh oleh noise. Gelombang
pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable
dasar, yaitu amplitudo, frekuensi dan phasa.
 Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog.
 Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik.
 Phasa adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.
Salah satu contoh sinyal analog yang paling mudah adalah suara.
Sinyal digital merupakan hasil teknologi yang dapat mengubah signal menjadi
kombinasi urutan bilangan 0 dan 1 (juga dengan biner), sehingga tidak mudah
terpengaruh oleh derau, proses informasinya pun mudah, cepat dan akurat, tetapi
transmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman data yang
relatif dekat. Biasanya sinyal ini juga dikenal dengan sinyal diskret. Sinyal yang
mempunyai dua keadaan ini biasa disebut dengan bit. Bit merupakan istilah khas pada
sinyal digital. Sebuah bit dapat berupa nol (0) atau satu (1). Kemungkinan nilai untuk
sebuah bit adalah 2 buah (21). Kemungkinan nilai untuk 2 bit adalah sebanyak 4 (22),
berupa 00, 01, 10, dan 11. Secara umum, jumlah kemungkinan nilai yang terbentuk oleh
kombinasi n bit adalah sebesar 2n buah. Sistem digital merupakan bentuk sampling dari
sitem analog. digital pada dasarnya di kodekan dalam bentuk biner atau Hexa. besarnya

5. nilai suatu sistem digital dibatasi oleh lebarnya / jumlah bit (bandwidth). jumlah bit juga
sangat mempengaruhi nilai akurasi sistem digital. Sinyal digital ini memiliki berbagai
keistimewaan yang unik yang tidak dapat ditemukan pada teknologi analog yaitu :
 Mampu mengirimkan informasi dengan kecepatan cahaya yang dapat membuat
informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.
 Penggunaan yang berulang – ulang terhadap informasi tidak mempengaruhi kualitas
dan kuantitas informsi itu sendiri.
 Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk
 Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimnya
secara interaktif.
Pengolahan sinyal digital memerlukan komponen-komponen digital, register,
counter, decoder, mikroprosessor, mikrokontroler dan sebagainya. Saat ini pengolaha
sinyal banyak dilakukan secara digital, karena kelebihannya antara lain :
1. untuk menyimpan hasil pengolahan, sinyal digital lebih mudah dibandingkan sinyal
analog. Untuk menyimpan sinyal digital dapat menggunakan media digital seperti
CD, DVD, Flash Disk, Hardisk. Sedangkan media penyimpanan sinyal analog
adalah pita tape magnetik.
2. lebih kebal terhadap noise karena bekerja pada level ’0′ dan ’1′.
3. lebih kebal terhadap perubahan temperatur.
4. lebih mudah pemrosesannya.
Gambar 2.1 Bentuk Sinyal Analog dan Sinyal Digital
Mengacu pada pendapat Stephen Cook(Cornelius Arianto, 2010),Ada dua factor
penting selama proses sinyal analog diubah menjadi sinyal digital. Pertama adalah
"sample rate", atau seberapa sering untuk merekam nilai-nilai tegangan. Kedua, adalah
"bit per sampel", atau seberapa akurat nilai dicatat. Item ketiga adalah jumlah saluran
(mono atau stereo), tetapi untuk aplikasi yang paling ASR(Automatic Speech
Recognition) mono sudah cukup. Pengembang harus bereksperimen dengan nilai yang
berbeda untuk menentukan apa yang terbaik dengan algoritma mereka.

6. 2.2 Konversi Digital ke Analog (DAC) dan Analog ke Digital (ADC)
Alat bantu digital yang paling penting untuk teknologi kontrol proses adalah
yang menerjemahkan informasi digital ke bentuk analog dan juga sebaliknya. Sebagian
besar pengukuran variabel-variabel dinamik dilakukan oleh piranti ini yang
menerjemahkan informasi mengenai vaiabel ke bentuk sinyal listrik analog. Untuk
menghubungkan sinyal ini dengan sebuahkomputer atau rangkaian logika digital, sangat
perlu untuk terlebih dahulu melakukan konversi analog ke digital (A/D). Hal-hal
mengenai konversi ini haris diketahui sehingga ada keunikan, hubungan khusus antara
sinyal analog dan digital. Seringkali, situasi yang sebaliknya terjadi dimana sinyal
digital diperlukan untuk menggerakkan sebuah piranti analog. Dalam hal ini, diperlukan
sebuah konverter digital ke analog (D/A).
a. Konversi Digital ke Analog (DAC)
Sebuah DAC menerima informasi digital dan mentransformasikannya ke dalam
bentuk suatu tegangan ananlog. Informasi digital adalah dalam bentuk angka biner
dengan jumlah digit yang pasti. Khususnya ketika dipergunakan sebagai penghubung
dengan sebuah komputer, angka biner ini disebut word biner atau word komputer.
Digit-digit tersebut disebut bit word. Sehingga, sebuah word 8 bit akan memberikan
sebuah angka biner yang memiliki delapan digit, seperti 101101102. Konverter D/A
mengonversi sebuah word digital ke dalam sebuah tegangan analog dengan
memberikan skala output analog berharga nol ketika semua bit adalah nol dan
sejumlah nilai maksmum ketika semua bit adalah satu. Hal ini dapat
direpresentasikan secara matematis dengan memperlakukan angka biner sebagai
angka pecahan. Dalam konteks ini, output dari konverter D/A dapat ditentukan
dengan menggunakan Persamaan (3.1) yang memberikan skala dari sejumlah
tegangan referensi.
Vx = VR [b12–1 + b22– 2 + . . . + bn2 – n ]
Dimana
Vx = output tegangan analog
VR = tegangan referensi
b1 b2 . . . bn =word biner n-bit

7. Gambar 2.5 Diagram yang memperlihatkan input dan output dari konverter digital
ke analog (DAC) n-bit.
b. Konversi Analog ke Digital (ADC)
Meskipun ada beberapa transduser yang memberikan output sinyal digital secara
langsung dan sdang dikembangkan, sebagian besar transduser tetap hanya
mengkonversi variabel dinamik ke dalamsebuah sinyal lsitrik analog. Dengan
peningkatan penggunaan logika digital dan komputer di dalam kontrol proses, sangat
[erlu untuk mempergunakan sebuah DAC untukmenhasilkan sebuah output yang
dikodekan secara digital. Fungsi transfer dari ADC dapat diekspresikan dengan cara
yang sama denga Persamaan (3-3) dalam sejumlah tegangan analog yang diberikan
sebagai nput, dan konverter mendapatkan sebuah bilangan biner yang jika
disubstitusikan ke dalam Persamaan (3-3) memberikan input analog. Sehingga
Vx = VR [b12–1 + b22– 2 + . . . + bn2 – n ]
Dimana
Vx = input tegangan analog
VR = tegangan referensi
b1 b2 . . . bn = output digital n-bit
Gambar 2.6 Konverter A/D tipe pendekatan successive sangat umum digunakan
dan melibatkan penggunaan konverter D/A.
Konverter
Digital ke
Analog
a0
a1
a2
a3
a4
an-1
an
Tegangan output
analog
Vx
Logika untuk
memulai konversi
+V -VGND
VR
Jaringan pencacah
logika
Konverter
D/A
-
+
Komparator
Vx
VF
VR
Supply
b1
b2
bn
Output
Digital
Konversi
selesai
Konversi
mulai

8. BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Secara umum, sinyal didefinisikan sebagai suatu besaran fisis yang merupakan
fungsi waktu, ruangan atau beberapa variabel. Menurut Stoneytiti, sinyal adalah
kuantitas terukur yang rentang waktuny atau spasial yang bervariasi. Sebuah sinyal
dapat dinyatakan sebagai fungsi dari waktu dan frekuensi.
Alat bantu digital yang paling penting untuk teknologi kontrol proses adalah
yang menerjemahkan informasi digital ke bentuk analog dan juga sebaliknya. Sebagian
besar pengukuran variabel-variabel dinamik dilakukan oleh piranti ini yang
menerjemahkan informasi mengenai vaiabel ke bentuk sinyal listrik analog. Untuk
menghubungkan sinyal ini dengan sebuahkomputer atau rangkaian logika digital, sangat
perlu untuk terlebih dahulu melakukan konversi analog ke digital (A/D). Hal-hal
mengenai konversi ini haris diketahui sehingga ada keunikan, hubungan khusus antara
sinyal analog dan digital. Seringkali, situasi yang sebaliknya terjadi dimana sinyal
digital diperlukan untuk menggerakkan sebuah piranti analog. Dalam hal ini, diperlukan
sebuah konverter digital ke analog (D/A).

9. DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Digital
http://www.ilmushare.com/2011/01/apa-itu-sinyal-definisi-sinyal.html
http://budi.blog.undip.ac.id/files/2009/06/Pengkondisi-Sinyal-Digital.doc
http://irham93.blogspot.com/2013/06/sinyal -analog-dansinyal digital.html
http://mithasanada.wordpress.com/electrocardiogra/
http://welut88.blogspot.com/2013/01/teknologi-analog-dan-digital-pada.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Sinyal_Digital