Rangkaian Digital

Perkembangan teknologi dalam bidang elektronika dan instrumentasi mengalami kemajuan sangat pesat, bila kita kembali ke beberapa tahun lalu maka kita akan menemukan rangkaian elektronika menggunakan tabung hampa, komponen diskrit seperti diode dan transistor. Maka untuk sekarang ini kita akan menggunakan sistem digital. Teknologi digital kini sudah dapat dinikmati hampir di semua produk yang ada di sekitar kita. Mulai dari kamera, televisi, telepon, sampai mesin cuci. Sebenarnya apa yang dimaksud dengan digital sendiri? Digital, bila ditarik dari kata dasarnya adalah kata digit/digitasi yang berarti susunan angka-angka. Peralatan atau komponen yang digunakan dalam sistem digital merupakan susunan angka – angka yang dinyatakan dalam bentuk digital ( rangkaian digital ). Pada rangkaian elektronika digital sinyal listrik yang dipakai berubah secara diskrit ( kondisi high atau kondisi rendah ) sesuai dengan logika ( 1 dan 0 ). Kondisi tinggi atau high dinyatakan dengan notasi 1 dan kondisi rendah atau low dinyatakan dengan notasi 0.  Komponen elektronika yang sudah memakai sinyal digital sebagai contoh adalah  komputer, gerbang logika, PDA ( personal data assistant ), dan mikroprosesor.

Untuk dapat mengerti apa yang dimaksud dengan rangkaian digital, rasanya akan lebih mudah jika Anda mengetahuinya dari jenis rangkaian yang paling sederhana terlebih dahulu.

Angka 1 dan 0

Digital berasal dari kata digit yang berarti angka. Mengapa dinamakan digital, karena memang semua yang berhubungan dengan digital selalu berhubungan dengan angka, yaitu 1 dan 0.

Rangkaian digital berbeda dengan rangkaian biasa (analog). Dalam rangkaian digital, ada yang dinamakan gate atau gerbang. Jika melalui rangkaian didapat hasil, maka bukan besar tegangannya yang akan dihitung atau dinilai oleh rangkaian digital, namun ada atau tidaknya tegangan yang dihasilkan.

Oleh sebab itu, dalam rangkaian digital hanya ada dua kondisi saja yaitu on atau off. On diwakilkan dengan angka 1, sedangkan off diwakilkan dengan angka 0. Gate sendiri ada beberapa jenisnya dan setiap jenis gate memiliki hasil yang berbeda-beda. Meskipun berbeda-beda hasilnya, selalu terdiri dari keadaan mati (off) yang diwakilkan dengan angka 0 atau nyala (on) yang diwakilkan dengan angka

Gerbang Rangkaian Digital

1. Not Gate

Ini adalah gerbang yang bersifat ingkaran. Nilai yang keluar dari gerbang ini selalu terbalik dengan nilai masukannya. Misalnya jika yang masuk berstatus nilai 1, maka yang keluar adalah 0. Sebaliknya jika yang masuk berstatus nilai 0, maka yang keluar akan berstatus nilai 0.

2. And Gate

Jika pada Not Gate yang masuk hanya ada satu, maka pada And Gate minimal harus ada dua yang masuk.

3. Or Gate

Sama halnya dengan And Gate, pada Or Gate masukannya pun ada dua jalur. Namun untuk hasilnya, Or berbeda dengan And Gate. Jika pada And Gate hasil 1 hanya diperoleh jika kedua masukannya sama-sama 1. Sedangkan Or Gate, hasil 0 hanya dapat diperoleh ketika kedua-duanya berstatus 0.

4. Nand Gate (Not And Gate)

Ini adalah gerbang yang memiliki hasil kebalikannya And Gate. Jika pada And Gate masukan keduanya bernilai 1, maka keluaran bernilai 1 juga. Pada Nand Gate, hasil ini akan dibalik menjadi nol.

5. Nor Gate (Not Or Gate)

Sama sifatnya dengan Nand Gate, yang merupakan kebalikan dari gerbang And, maka hasil yang diperoleh oleh Nor Gate ini adalah kebalikannya dari yang dihasilkan oleh Or Gate.

6. Xor Gate

Ini dikatakan juga gerbang eksklusif. Sebab hasilnya bukan kebalikannya, melainkan punya aturan tersendiri. Jika nilai masukannya sama, maka hasilnya 0. Sedangkan jika masukannya berbeda satu sama lain, maka keluarannya akan bernilai 1.

Sistem Bilangan dan Pengkodean

Beberapa sistem bilangan yang ada dalam bidang elektronika dan instrumentasi antara lain :

1. Bilangan desimal
Bilangan desimal adalah bilangan yang memiliki basis 10.

2. Bilangan Biner
Bilangan biner adalah bilangan yang memiliki basis 2.

3. Bilangan oktal
Bilangan oktal adalah bilangan yang memiliki basis 8.

4. Bilangan heksadesimal
Bilangan heksadesimal adalah bilangan yang memiliki basis 16.

Keuntungan dalam Menggunakan Sistem Digital :

1.      Sinyal yang dihasilkan lebih baik dan akurat

2.      Noise atau gangguan lebih rendah

3.      Mudah didesain

4.      Data dapat disimpan

5.      Dapat diprogram dan dilakukan perhitungan melalui program

6.      Fleksibilitas dan fungsionalitas lebih baik

7.      Lebih ekonomis

8.      Lebih cepat dalam menghasilkan keluaran