Sinyal Analog dan Sinyal Digital


Sinyal Analog dan Sinyal Digital


A. Sinyal Analog 

Sinyal Analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang yang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/ karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude 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 phase. 
  • Amplitudo adalah parameter tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog.
  • Frekuensi merupakan banyaknya gelombang sinyal analog dalam satuan detik.
  • Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada waktu tertentu.


 Analog : proses pengiriman sinyal dalam bentuk "gelombang". Untuk lebih gampangnya kata-kata analog menurut saya adalah "Kontinyu". Contoh adalah jam analog(Dinding) yang terus menerus melakukan memutar tanpa putus. Isyarat analog adalah istilah yang digunakan dalam ilmu teknik (terutama teknik elektro, teknik informasi, dan teknik kendali), yaitu suatu besaran yang berubah dalam waktu atau dan dalam ruang, dan yang mempunyai semua nilai untuk untuk setiap nilai waktu (dan atau setiap nilai ruang). Digunakan juga istilah isyarat kontiyu, untuk menggambarkan bahwa besaran itu mempunyai nilai yang kontinyu (tak terputus). Contoh isyarat analog adalah isyarat listrik yang dihasilkan oleh peralatan elektrik non-digital: isyarat suara pada radio konvensional, isyarat gambar (foto) pada kamera konvensional, isyarat video pada televisi konvensional.

Kelebihan Sinyal Analog
Sinyal analaog memiliki potensi jumlah tak terbatas resolusi sinyal. Dibandingkan dengan sinyal-sinyal digital, sinyal analog kepadatan tinggi, dapat dilakukan pengolahan lebih sederhana dibandingkan dengan setara digital. Sinyal analog dapat diproses secara langsung oleh komponen analog, meskipun beberapa proses tidak tersedia kecuali dalam bentuk digital.

Kelemahan Sinyal Analog
Kelemahan dari teknologi ini adalah tidak bisa mengukur sesuatu dengan cukup teliti. Karena hal ini disebabkan kemampuan mereka untuk secara konsisten terus – menerus merekam perubahan yang terus menerus terjadi, dalam setiap pengukuran yang dilakukan oleh teknologi analog ini selalu ada peluang keragu – raguan akan hasil yang dicapai, dalam sebuah teknologi yang membutuhkan ketepatan kordinasi dan ketepatan angka – angka yang benar dan pas, kesalahan kecil akibat kesalahan menghitung akan berdampak besar dalam hasil akhirnya. Dan teknologi ini butuh ketepatan dan ketelitian yang akurat, salah satu bentuknya adalah otak kita. 







B. Sinyal Digital 

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 isyarat digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman data yang relatif dekat. Biasanya isyarat ini juga dikenal dengan isyarat diskret. Sinyal yang mempunyai dua keadaan ini biasa disebut dengan bit. Bit merupakan istilah khas pada isyarat 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.


System digital merupakan bentuk sampling dari sytem analog. digital pada dasarnya di code-kan dalam bentuk biner (atau Hexa). besarnya nilai suatu system digital dibatasi oleh lebarnya / jumlah bit (bandwidth). jumlah bit juga sangat memengaruhi nilai akurasi system digital.

Contoh kasus. ada system digital dengan lebar 1 byte (8 bit). maka nilai-nilai yang dapat dikenali oleh system adalah bilangan bulat dari 0 - 255 (256 nilai: 2 pangkat 8). 
Kita bandingkan dengan system analog -- di antara angka 0 s/d 255 --... system analaog dapat menghasilkan nilai sebanyak tidak terhingga (0..0,0002... dst). 
Namun dengan semakin lebarnya bandwith digital (bisa hampir 3 GByte) dijaman sekarang ini membuat semakin tipisnya perbedaan antara digital dan analog system. 

Signal 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 memengaruhi 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.

Kelebihan informasi digital adalah kompresi dan kemudahan utnuk ditranfer ke media elektronik lain. Kelebihan ini dimanfaatkan secara optimal oleh teknologi internet, misalnya dengan menaruhnya ke suatu website atau umumnya disebut dengan meng – upload. Cara seperti ini disebut online di dunia cyber.

Sekarang ini banyak teknologi-teknologi yang menggunakan Teknologi Sinyal Digital. Karena kelebihan kelebihannya, antara lain:
  •  Sebagai penyimpanan hasil pengolahan, sinyal digital lebih mudah dibandingkan sinyal analog.
  •  Sebagai penyimpana sinyal digital dapat menggunakan media digital seperti CD, DVD, FlashDisk, Hardisk. Sedangkan media penyimpanan sinyal analog merupakan pita tape magnetik.
  • Lebih kebal kepada noise karena bekerja pada level ’0′ dan ’1′.
  • Lebih kebal terhadap perubahan temperatur. lebih mudah pemrosesannya.
Mengacu pada gagasan Stephen Cook ( Cornelius Arianto, 2010 ), ada dua alasan penting selama proses sinyal analog diubah menjadi sinyal digital. Pertama adalah “sample rate”, ataupun seberapa sering untuk merekam nilai-nilai tegangan.
Kedua, adalah “bit per sampel”, ataupun seberapa akurat nilai dicatat. Yang ketiga adalah jumlah saluran ( mono atau stereo ), tapi untuk aplikasi yang paling ASR  (Automatic Speech Recognition) mono sudah cukup. Peneliti harus bereksperimen dengan nilai yang berbeda untuk menentukan apa yang terbaik dengan algoritma mereka.

Kelebihan Sinyal Digital
Kelebihan informasi digital adalah kompresi dan kemudahan utnuk ditranfer ke media elektronik lain. Kelebihan ini dimanfaatkan secara optimal oleh teknologi internet, misalnya dengan menaruhnya ke suatu website atau umumnya disebut dengan meng - upload. Cara seperti ini disebut online di dunia cyber.

Beberapa kelebihan dari sistem digital adalah:

  • Teknologi digital menawarkan biaya lebih rendah, keandalan (reability) lebih baik, pemakain ruang yang lebih kecil dan konsumsi daya yang lebih rendah
  • Teknologi digital membuat kualitas komunikasi tidak tergantung pada jarak
  • Jaringan digital ideal untuk komunikasi data yang semakin berkembang
  • Teknologi digital memungkinkan pengenalan layanan-layanan baru
  • Teknologi digital menyediakan kapasitas transmisi yang besar
  • Kemampuan memproduksi sinyal yang lebih baik dan akurat.
  • Mempunyai reliabilitas yang lebih baik (noise lebih rendah akibat imunitas yang lebih baik).
  • Fleksibilitas dan fungsionalitas yang lebih baik.
  • Kemampuan pemrograman yang lebih mudah.
  • Mampu mengirimkan informasi dengan kecepatan cahaya yang mengakibatkan informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.
  • Penggunaan yang berulang-ulang terhadap informasi tidak mempengaruhi kualitas dan kuantitas informasi itu sendiri.
Sistem komunikasi digital berhubungan dengan nilai-nilai, bukan dengan bentuk gelombang. Nilai-nilai bisa dimanipulasi dengan rangkaian rangkaian logika, atau jika perlu, dengan mikroprosesor. Operasi-operasi matematika yang rumit bisa secara mudah ditampilkan untuk mendapatkan fungsi-fungsi pemrosesan sinyal atau keamanan dalam transmisi sinyal.

Kelemahan Sinyal Digital
Sinyal digital juga mempunyai beberapa kerugian dibandingkan dengan sinyal analog, bahwa sinyal digital memerlukan bandwidth yang besar. Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat ditransmisikan menggunakan single – sideband AM dengan bandwidth yang kurang dari 5 kHz. Dengan menggunakan sinyal digital, untuk mentransmisikan sinyal yang sama, diperlukan bandwidth hingga empat kali dari sistem analog. Kerugian yang lain adalah selalu harus tersedia sinkronisasi. Ini penting bagi sistem untuk mengetahui kapan setiap simbol yang terkirim mulai dan kapan berakhir, dan perlu meyakinkan apakah setiap simbol sudah terkirim dengan benar.
Fungsi Sinyal Analog dan Sinyal Digital

Sebuah ADC (Analog to Digital Converter) berfungsi untuk mengkodekan tegangan sinyal analog waktu kontinu ke bentuk sederetan bit digital waktu diskrit sehingga sinyal tersebut dapat diolah oleh komputer. Proses konversi tersebut dapat digambarkan sebagai proses 3 langkah. Yaitu:

Fungsi Sinyal Analog dan Digital

1. Sampling ( Pencuplikan )

Sampling merupakan konversi sebuah sinyal analog waktu-kontinu, xa(t), menjadi sinyal waktu – diskrit bernilai kontinu x(n), yang didapat dengan mengambil “cuplikan” sinyal waktu kontinu pada saat waktu diskrit. Secara matematis dapat ditulis : x(n) = xa(nT)
Dimana :
T = interval pencuplikan ( detik )
n = bilangan bulat

2. Quantizing ( Kuantisasi )

Quantizing adalah konversi sinyal waktu-diskrit bernilai-kontinu, x(n), menjadi sinyal waktu-diskrit bernilai-diskrit, x q (n). Nilai pada setiap waktu kontinu dikuantisasi atau dinilai dengan tegangan pembanding yang terdekat. Beda antara cuplikan x(n) dan sinyal terkuantisasi xq(n) disebut error kuantisasi.
Tegangan sinyal input pada skala penuh dibagi menjadi 2 N level. Dimana N adalah resolusi bit ADC ( jumlah kedudukan tegangan pembanding yang ada ). Untuk N = 3 bit, maka daerah tegangan input pada skala penuh akan dibagi menjadi : 2 N = 2 3 = 8 tingkatan ( level tegangan pembanding ).

3. Coding ( Pengkodean )

Setiap level tegangan pembanding dikalikan dengan ke dalam barisan bit biner. Untuk N = 3 bit, jadi level tegangan pembanding = 8 tingkatan. Kedelapan tingkatan tersebut dikodekan sebagai bit-bit 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, dan 111.
Perbedaan Sinyal Analog dan Sinyal Digital 

1. Sinyal Analog

  • Bersifat Contiune.
  • Bagus di gunakan untuk komunikasi yang lintasannya rendah.
  • Kemungkinan error besar.
  • Perbaikan error sulit.
  • Mudah terkena noise.
  • Kapasita Informasi rendah.
  • Sukar dilakukan modifikasi informasi.
  • Menggunakan konsep frekuensi
  • Boros Bandwidth.

2. Sinyal Digital

  • Bersifat discrete ( 0 dan 1 ).
  • Bagus digunakan untuk komunikasi yang lalu lintas nya tinggi.
  • Kemungkinan error kecil
  • Perbaikan error lebih mudah.
  • Lebih tahan terhadap noise.
  • Kapasitas informasi lebih besar.
  • Lebih mudah dilakukan modifikasi informasi.
  • Menggunakan konsep biner/bit
  • Lebih hemat bandwith.


Sumber :

https://id.wikipedia.org/wiki/Sinyal_Digital

https://www.nesabamedia.com/pengertian-sinyal-analog-digital/

https://elekkomp.blogspot.com/2018/10/pengertian-sinyal-analog-dan-sinyal.html


Komentar

Posting Komentar