Sasaran Pertemuan 1 PERTEMUAN 1 SISTEM DIGITAL - Mahasiswa diharapkan mengerti akan perbedaan antara sistem digital dan sistem analog - Mahasiswa diharapkan mengerti tentang macam macam dan cara kerja dari teknologi logika yang telah dan sedang berkembang SILABUS PERKULIAHAN 1. Sistem Digital 2. Sistem Bilangan 3. Gerbang Logika 4. Penyederhanaan Rangkaian Logika (Metode Peta Karnaugh) 5. Pengkodean 6. Pengkodean Lanjutan 7. Review Materi / Kuis (Soal-Soal Pilihan Ganda) 8. Ujian Tengah Semester (UTS) 9. Rangkain Kombinasional 10. Rangkaian Sekuensial (Flip-Flop) 11. Rangkaian Sekuensial (Register) 12. Rangkaian Sekuensial Pencacah/Counter) 13. Konverter 14. Pengenalan Memori dan Prosesor 15. Review Materi / Kuis (Soal-Soal Pilihan Ganda) 16. Ujian Akhir semester (UAS) DAFTAR PUSTAKA 1. Ibrahim, KF. 1998. Teknik Digital. Andi Offset Yogyakarta 2. Lee, Samuel C. 1991. Rangkaian Digital dan Rancangan Logika. Erlangga. Jakarta 3. Nur, Muhammad, Drs. Sistem-Sistem Digital, Prinsip-Prinsip & Pemakaian- Pemakaian. Surabaya. 4. Malvino, Albert Paul. 1993. Elektronika Komputer Digital. Erlangga. Jakarta. 5. Tokheim, Roger L. 1995. Elektronika Digital. Erlangga Jakarta. Tugas Kelompok Buat Kelompok maximal 10 orang/kelompok Buatlah sebuah product/project elektronika sederhana menggunakan IC digital Minimal 2 IC digital dengan output seperti : - Suara atau LED atau Motor DC atau Motor Stepper atau Lampu dsb. Kumpulkan tugas kelompok tersebut pada akhir semester (pertemuan 14 dan dipertemuan 15 dapat di presentasikan) Nilai project akan menjadi nilai kelompok, kecuali bila product tersebut di presentasikan maka akan ada tambahan nilai keaktifan dan nilai penguasaan materi Dalam dunia elektronika sistem rangkaian terbagi menjadi 2, yaitu : 1.Sistem Analog 2.Sistem Digital 1
1. Sistem Analog Sistem ini memiliki data masukan yang bersifat kuantitatif. Bentuk gelombang pada sistem ini adalah sinusoidal. 5 V - 0 V π 2π 2. Sistem Digital 1.Memiliki data masukan bersifat kualitatif 2.kondisi input atau output high (1) dan Low (0) 3.Bentuk gelombang adalah diskrit 5V 0V π 2π 3π 4π gelombang analog Perbedaan Sistem Analog dan Digital Sistem Analog memroses sinyal-sinyal bervariasi dengan waktu yang memiliki nilai-nilai kontinyu Digital memroses sinyal-nilai bervariasi dengan waktu yang memiliki nilai-nilai diskrit (phase diskrit values). vs. High Low * Nilai nilai phase diksrit (Boolean/binary): Tinggi (hight) dan rendah (Low), true (benar) dan False (salah), atau 1/0. * Komputer-komputer Digital: komputasi melalui representasi logika guna menyelesaikan tugas-tugas (tasks) Berbagai contoh sistem digital saat ini (sebelumnya sistem analog): Audio Recording (CDs, DAT, MP3) Phone System Switching Automobile Engine Control Movie Effects, Still and Video Cameras Audio Recording (CDs, DAT, MP3) The example for digital system Automobile Engine Control Phone System Switching Movie Effects, Still and Video Cameras 2
3.Rangkaian Digital yaitu rangkaian yang hanya menangani sinyal tinggi dan rendah Keuntungan Sistem Digital dibandingkan Sistem Analog a. Reliable (noisenya lebih rendah, akibat imunitas yang lebih baik terhadap noise) b. Fleksibilitas dan Fungsionalitas c. Programmability (Sistem dapat diprogram) d.economy: Biaya IC sangat rendah/tidak mahal (akibat pengulangan dan produksi massal dari integrasi jutaan elemen logika digital pada sebuah chip miniatur tunggal e.informasi dapat disimpan untuk periode pendek atau tak didefinisikan f.reproduksibiltas akan hasil-hasil (results) dan akurat yaitu Data dapat digunakan untuk perhitungan presisi g.speed: sebuah IC complete complex digital dapat memproduksi sebuah keluaran lebih kecil dari 2 nano detik (2 ns atau 2x10-9 seconds) h. Sistem mudah di desain: (i).tidak perlu kemampuan matematik khusus untuk memvisualisasikan sifat-sifat rangkaian digital yang kecil (ii).menggunakan kelompok logika digital kompatibel / praktis Keterbatasan rangkaian digital adalah : 1. Kebanyakan kejadian di dunia nyata adalah analog dalam lingkungannya 2. Pemrosesan analog biasanya lebih sederhana dan lebih cepat jarak jauh 4. Teknologi Logika Elemen elemen logika termasuk gerbang gerbang dan piranti- piranti memori dikemas dalam Rangkaian terintegrasi (IC-Integrated circuit). IC adalah suatu komponen yang terdiri dari kombinasi beberapa komponen elektronika yaitu (transistor, dioda, resistor dan kapasitor yang dipadukan dalam satu kemasan. 3
Serpih (chip) adalah kepingan silikon kecil berbentuk persegi empat dimana hampir semua rangkaian terpadu (IC) diimplementasikan. Menurut jumlah gerbang atau elemen ekivalennya yang disebut famili (keluarga) serpih IC dapat dikelompokkan menjadi : 1.SSI (Small Scale Integration) berisi 1 10 gerbang 2.MSI (Medium Scale Integration Integration) berisi 10 100 gerbang LSI (Large Scale integration) berisi 100 500 gerbang VLSI (Very Large Scale Integration) berisi 10000 20000 gerbang SLSI (Super Large Scale Integration) berisi di atas 100.000 gerbang 6th Generation Name of this technology yet to be determined: Over one billion transistors per Integrated Circuit or Chip Ada 2 kategori transistor : 1. Bipolar RTL (resistor Transistor logic) DTL (Dioda Transistor Logic) TTL (Transistor Transistor Logic CTL ( Capasitor Transistor Logic) ECL ( Emiter Capasitor Logic) MOS (Metal Oxide semiconductor) CMOS (complementary MOS) IIL (Integrated-injection logic) resistor Transistor logic Dioda Transistor Logic 4
Transistor Transistor Logic Emiter Capasitor Logic Capasitor Transistor Logic Metal Oxide semiconductor Integrated-injection logic complementary MOS Referring links: CMOS IGBT Komponen Elektronik 2. MOSFETs PMOS, NMOS, CMOS LATIHAN SOAL-SOAL 5
01. Pengertian sistem digital adalah Ketentuan Pilihan : a. Jika Pernyataan (1) dan (2) benar b. Jika Pernyataan (1) dan (3) benar c. Jika Pernyataan (2) dan (3) benar d. Jika Pernyataan (1), (2), dan (3) benar (1). Memproses sinyal-sinyal bervariasi dengan waktu yang memiliki nilai-nilai kontinyu (2). Memproses 2phase diskrit values (3). Bentuk Gelombang Segi Empat 02. Keluarga dasar dalam kategori bipolar terdiri dari : (1). Resistor-transistor logika (RTL) (2). Dioda-transistor logika (DTL) (3). Transistor-transistor logika (TTL) 02.Keluarga dasar dalam kategori bipolar terdiri dari : (1). Resistor-transistor logika (RTL) (2). Dioda-transistor logika (DTL) (3). Transistor-transistor logika (TTL) 03. Keluarga-keluarga dalam kategori MOS terdiri dari : (1). PMOS ( p-channel MOSFETs) (2). NMOS (n-channel MOSFETs) (3). CMOS (Complementary MOSFETs) 03. Keluarga-keluarga dalam kategori MOS terdiri dari : (1). PMOS ( p-channel MOSFETs) (2). NMOS (n-channel MOSFETs) (3). CMOS (Complementary MOSFETs) 04.Rangkaian Digital dapat menghasilkan sinyal dengan kondisi (1). Tinggi (2). Tak Perduli (don t care) (3). Rendah 04.Rangkaian Digital dapat menghasilkan sinyal dengan kondisi (1). Tinggi (2). Tak Perduli (don t care) (3). Rendah 05.Salah satu keunggulan sistem digital adalah reproduksibilatas yaitu (1). Hasil-hasil akurat dan tidak perlu kemampuan matematik khusus (2). Noisenya lebih rendah, akibat imunitas yang lebih baik terhadap noise (3). Data dapat digunakan untuk perhitungan presisi 05.Salah satu keunggulan sistem digital adalah reproduksibilatas yaitu (1). Hasil-hasil akurat dan tidak perlu kemampuan matematik khusus (2). Noisenya lebih rendah, akibat imunitas yang lebih baik terhadap noise (3). Data dapat digunakan untuk perhitungan presisi THE END 6