TI091209 [2 SKS] OTOMASI INDUSTRI MINGGU KE-5
SINYAL & RANGKAIAN DIGITAL
disusun oleh: Mokh. Suef Yudha Prasetyawan Maria Anityasari
Jurusan Teknik Industri
1
OUTLINE PERTEMUAN INI Sinyal Analog Sinyal Digital Rangkaian Digital Konversi Analog ke Digital
Jurusan Teknik Industri
2
SINYAL
Sinyal listrik dapat dibangkitkan dengan dua cara, yaitu:
Sinyal digital
Menghidupkan atau mematikan saklar (on-off)
Sinyal analog
Jurusan Teknik Industri
Melakukan perubahan terhadap arus atau tegangan listrik, dengan cara sederhana bisa dilakukan dengan menggunakan potensiometer
3
SINYAL ANALOG Analog
(analogos:Yunani) berarti sebanding, proporsional Perubahan tegangan dapat terjadi apabila terdapat perubahan/peningkatan panas
Semakin besar selisih temperatur pemanasan, maka semakin besar pula tegangan yang dihasilkan
Jika
perubahan arus atau tegangan tidak dilakukan secara tiba-tiba maka terjadilah sinyal analog yang kontinu
Kelemahan
dari sinyal analog adalah mudah terkena gangguan (distorsi)
Jurusan Teknik Industri
4
GRAFIK KESEBANDINGAN TEMPERATUR DAN TEGANGAN Temperatur
Waktu Tegangan
Waktu
Jurusan Teknik Industri
5
SINYAL DIGITAL
Penggunaan kode morse dapat dianggap sebagai representasi pertama dari sinyal digital
Morse mengkombinasikan pulse (titik, garis) menjadi suatu kode yang dapat mewakili hurup abjad A-Z dan angka 0-9
Saat ini: perangkat elektronik yang ada mampu menangkap/membangkitkan jutaan/miliaran pulse per detik
Titik mewakili pulse, sedangkan garis mewakili spasi. Tetapi dalam sinyal digital, 2 pulse dipisahkan oleh spasi atau 2 spasi dipisahkan oleh pulse
Bangkitan sinyal harus sesuai (sinkron) dengan interval waktu (mengatur jeda waktu, timing) – menggunakan piranti clock
Timing umumnya berbentuk segi empat – tetapi dapat dibuat lebih kompleks dengan bentuk kemiringan tertentu
Sinyal digital dapat dikirim berupa: ON menggunakan tegangan 5 volt, OFF menggunakan tegangan 0 volt
Jika pengiriman sinyal lebih dari 1 bit, dapat menggunakan beberapa kawat (bus) – yang masing-masing membawa pesan berbeda (paralel)
Atau, pengiriman bit per bit, menggunakan 1 kawat (serial)
Jurusan Teknik Industri
6
GRAFIK BANGKITAN SINYAL Temperatur
pulsa spasi
Waktu Tegangan
Waktu Jurusan Teknik Industri
7
CONTOH SINYAL DIGITAL: PENGKODEAN
Temperatur
Temperatur tinggi ada pulse Temperatur rendah tidak ada pulse
Kombinasinya
1,1 sangat panas (dua pulsa berurutan) 1,0 panas (satu pulsa dan satu spasi) 0,1 hangat (satu spasi dan satu pulsa) 0,0 dingin (dua spasi berurutan)
Kombinasinya dapat dikembangkan dengan menggunakan 4 pulse (16 kombinasi yang dapat mewakili 16 tingkat temperatur); Apabila dikembangkan lagi menjadi 8 pulsa, maka kombinasinya menjadi 256 (28)
Jurusan Teknik Industri
8
RANGKAIAN DIGITAL Rangkaian
di mana input maupun output-nya adalah sinyal digital
rangkaian-rangkaian logika (aljabar boolean)
Rangkaian
di mana input digital dan output analog disebut sebagai digital to analog converter (DAC) Rangkaian di mana input analog dan output digital disebut analog to digital converter (ADC) Jurusan Teknik Industri
9
KONVERSI ANALOG KE DIGITAL Caranya
Sinyal analog di-capture (dicari nilainya) dengan interval yang pendek dan tetap
Nilai captured tersebut masing-masing dikodekan dengan penggunaan digit biner (konversi desimal ke biner)
Untuk setiap capture, kode-kode tersebut dikirim sebagai pulsa ON (1) atau OFF (0)
Jurusan Teknik Industri
10
DIGITASI SINYAL ANALOG (1) Tegangan 30 25 20 15 10 5 0 Waktu Jurusan Teknik Industri
11
DIGITASI NILAI ANALOG (2) NILAI YANG DI-CAPTURE Tegangan 30
28
26
25 20 14 13 15 10
10 5 0 2 Jurusan Teknik Industri
4
6
8
10 Waktu 12
DIGITASI SINYAL ANALOG (3) SINYAL DIGITAL - HASIL Angka 28 desimal dibagi 2 sampai habis 28 - 0 14 - 0 7
-1
3
-1
1 2810 = 111002 0 1 Jurusan Teknik Industri
1
1
0
0
Waktu 13
KONVERSI ANALOG KE DIGITAL SELENGKAPNYA DAC ADC
Jurusan Teknik Industri
14
ALASAN PENGGUNAAN ADC Sinyal
analog menghasilkan output yang lebih baik (halus) – misalnya suara seruling analog lebih bagus dari suara seruling yang dihasilkan keyboard, tetapi Masa sekarang, setiap informasi harus disimpan dalam bentuk digital - terkomputerisasi Piranti sinyal analog memiliki tingkat ketelitian tinggi dalam proses produksinya sehingga sangat sulit didapatkan dan harganya mahal misal grand piano Dalam setiap piranti listrik (analog), fluktuasi acak yang tidak diinginkan (gangguan/noise) selalu timbul
Jurusan Teknik Industri
15
REVIEW QUESTIONS
SUDAH MENGERTIKAH ANDA? Apa perbedaan antara sinyal analog dan sinyal digital? Apa yang dimaksud dengan rangkaian digital? Sebutkan langkah-langkah yang harus dilakukan untuk melakukan ADC (Analog to Digital Conversion)?
***AKHIR DARI MATERI PERTEMUAN 5***
Jurusan Teknik Industri
16
