Analog dan Digital

The Basic What the heck is digital? Ilustrasi 1 Ilustrasi 2 Jam digital menunjukkan waktu secara diskrit (ada loncatan posisi waktu) Jarum jam analog bergerak kontinu dan setiap saat menunjukkan waktu yang tepat Ilustrasi 2 Tegangan analog memiliki jumlah kemungkinan level tegangan yang tak hingga Pada suatu “tegangan digital” hanya ada beberapa kemungkinan level tegangan

Data analog - mempunyai nilai kontinyu untuk interval tertentu Contoh : sinyal telp rumah, gambar Data digital - mempunyai nilai diskrit Contoh: data biner (komputer), teks(ASCII)

Sinyal analog vs Sinyal Digital Sinyal digital memiliki jumlah kemungkinan nilai amplituda yang terbatas Sinyal analog memiliki jumlah kemungkinan nilai amplituda yang tak terhingga

Binary Signal Binary signal (sinyal biner) : sinyal digital yang hanya memiliki dua kemungkinan nilai Contoh: Cahaya on versus cahaya off Ada tegangan versus tidak ada tegangan Arus rendah versus arus tinggi Sinyal biner digunakan di dalam sistem komputer dan sistem digital lain untuk merepresentasikan setiap sinyal digital Kita dapat menyatakan delapan level tegangan pada contoh “tegangan digital” yang sudah kita lihat, ke dalam 3 bit biner (setiap words menyatakan satu dari 23 nilai) Setiap words dapat dinyatakan dalam bentuk sinyal biner

Keunggulan Teknologi Digital Kualitas lebih terjamin daripada analog dikarenakan teknologi digital hanya membedakan antara logik `0` dan `1`. Teknologi digital menawarkan biaya lebih rendah. Teknologi digital menawarkan pemakaian ruang lebih kecil dikarenakan teknologi VLSI. Teknologi digital lebih toleran terhadap noise. (Apa itu noise ?) Teknologi digital memungkinkan untuk menggabungkan / mengkombinasikan beberapa jenis sinyal. Misalkan: Menggabungkan gambar dalam digital photografi. Menggabungkan suara dan gambar. Teknologi digital memungkinkan terjadinya komunikasi yang aman.

Sinyal Analog Sinyal analog adalah suatu representasi data yang bervariasi terhadap waktu dan dalam bentuk yang kontinu. Contoh sinyal analog adalah tekanan akustik yang dihasilkan ketika kita berbicara Satu contoh sinyal analog adalah arus suara pada saluran telepon konvensional. (Praktikum) Pada sinyal analog, data terkandung pada gelombang yang selalu berubah terhadap waktu. Maka sistem komunikasi analog harus dapat mentransmisikan gelombang ini pada kualitas yang dapat diterima.

Sinyal Digital Sinyal Digital adalah adalah suatu representasi data yang bervariasi terhadap waktu dan dalam bentuk yang tidak kontinu (diskrit). Satu contoh sinyal digital adalah arus data dalam komunikasi serial diantara 2 komputer. (Praktikum) Pada sinyal digital, data terkandung pada simbol-simbol. Maka sistem komunikasi digital harus dapat mengangkut simbol-simbol tersebut dengan tingkat akurasi tertentu di dalam waktu yang sudah ditentukan Pertimbangan utama di dalam desain sistem adalah menjaga agar simbol tidak berubah

Kemungkinan Cara Transmisi Message

Transmisi Analog Dapat berupa data analog atau data digital Menggunakan amplifier untuk memperbaiki kualitas. Kelemahan : noise juga diperkuat oleh amplifier, kritis untuk data digital.

Transmisi Digital Dapat berupa data analog atau data digital Menggunakan repeater untuk mendapatkan kembali sinyal digital Bentuk sinyal penting untuk diketahui. Misalnya bagaimana repeater mendapatkan kembali sinyal Masa depannya cerah. Karena teknologi VLSI, sirkit digital menjadi sangat murah dan kecil. Berbeda dengan komponen analog. Sinyal dapat diperbaiki lebih sempurna untuk jarak jauh.

Transmisi Digital (2) Teknik enkripsi dan keamanan data mudah diterapkan pada sinyal digital Keluwesan untuk menggabungkan berbagai data : suara, gambar, dll.

Sinyal Analog dan Sinyal Digital

Mengingat kembali, gelombang sinus dapat disusun oleh 3 parameter, yaitu amplitudo (A), frekuensi (f) dan fasa (φ), sebagai berikut s(t) =A sin(ωt+φ) = A sin(2πft +φ) Pada kenyataannya suatu sinyal elektromagnetik terdiri atas berbagai frekuensi, sehingga spektrumnya akan melebar sebanyak frekuensi yang terdapat pada sinyal tersebut. Dengan menjumlah dua buah sinyal sinus dengan frekuensi f1 dan 3f1 s1(t) =sin(2πf1t) s3(t) =1/3 sin(2πf3t) = 1/3 sin(2π(3f1)t) s(t) = s1(t)+s3(t)= sin(2πf1t) + 1/3 sin(2π(3f1)t) Frekuensi s1(t) adalah f1, disebut sebagai frekuensi fundamental. Frekuensi s3(t) adalah f3, merupakan kelipatan bilangan integer dari f1. Periode sinyal keseluruhan sama dengan periode sinyal fundamental. Spektrum sinyal akan terdiri dari beberapa frekuensi yang menyusun sinyal tersebut, yaitu pada daerah antara f1 dan 3f1.

Penjumlahan Dua Komponen Frekuensi

Deret Fourier Secara matematis komponen frekuensi dari gelombang persegi dapat disusun dari penjumlahan beberapa frekuensi kelipatan ganjil dari frekuensi fundamental gelombang persegi terdiri dari berbagai komponen frekuensi kelipatan ganjil yang tidak terbatas, sehingga akan memiliki bandwidth yang tidak terbatas pula. amplitudo pada komponen frekuensi ke k (kf1) adalah 1/k, sehingga energi pada bentuk gelombang ini hanya berada pada beberapa frekuensi awal.

Komponen sinyal yang diperlukan untuk membentuk sebuah sinyal tertentu dapat tak terbatas Setiap media memiliki keterbatasan dalam mengirimkan sinyal. Umumnya hanya beberapa komponen frekuensi awal yang tidak mengalami pelemahan. Lebar frekuensi yang dapat diteruskan sebuah media tanpa mengalami pelemahan yang berarti disebut sebagai bandwidth

Pengaruh Bandwith Terhadap Sinyal Digital

Gambar diatas menunjukkan deretan bit yang dikirimkan dengan kecepatan 2000 bps Dengan bandwidth antara 1700 sampai 2500 Hz maka gambaran bentuk sinyal sudah cukup baik Nyquist Bandwidth: Jika kecepatan sinyal digital adalah W bps, maka bandwidth W/2 Hz secara teoritis sudah cukup. Kalau kemudian dibalik. Jika diketahui frekuensinya B. Maka kecepatan maksimum signal yang bisa disalurkan adalah 2B.

A binary signal and its root-mean-square Fourier amplitudes A binary signal and its root-mean-square Fourier amplitudes. (b) – (c) Successive approximations to the original signal.

(d) – (e) Successive approximations to the original signal.