Gerbang Logika

Gerbang logika

Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan dioda atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay), cairan, optik dan bahkan mekanik.

Ringkasan jenis-jenis gerbang logika

Nama	Fungsi	Lambang dalam rangkaian			Tabel kebenaran
		IEC 60617-12	US-Norm	DIN 40700 (sebelum 1976)
Gerbang-AND (AND)					A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
Gerbang-OR (OR)					A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
Gerbang-NOT (NOT, Gerbang-komplemen, Pembalik(Inverter))					\ A Y 0 1 1 0
Gerbang-NAND (Not-AND)					A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0
Gerbang-NOR (Not-OR)					A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0
Gerbang-XOR (Antivalen, Exclusive-OR)				atau	A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0
Gerbang-XNOR (Ekuivalen, Not-Exclusive-OR)				atau	A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1

Sistem DIGITAL

Sistem Digital

Digital

. Sebuah sistem digital ^[1] adalah sebuah teknologi data yang menggunakan diskrit (kontinu) nilai. Sebaliknya, non-digital (atau analog ) sistem menggunakan kontinu range nilai untuk mewakili informasi.  Meskipun representasi digital diskrit, informasi yang diwakili dapat berupa diskret, seperti angka , huruf atau ikon , atau terus menerus, seperti suara, gambar, dan pengukuran lainnya sistem kontinu.
. Kata digital berasal dari sumber yang sama seperti kata digit dan digitus (dalam bahasa Latin kata untuk jari ), sebagai jari yang digunakan untuk menghitung diskrit.
  Kata digital paling umum digunakan dalam komputasi dan elektronik , terutama di mana dunia nyata informasi dikonversikan ke biner bentuk numerik seperti dalam audio digital dan fotografi digital .

kebisingan Digital

. Bila data dikirim, atau memang ditangani sama sekali, sejumlah noise masuk ke dalam sinyal .. Kebisingan dapat memiliki beberapa penyebab: data yang dikirimkan secara nirkabel, misalnya dengan radio , dapat diterima tidak akurat, menderita gangguan dari sumber nirkabel lainnya, atau mengambil kebisingan latar belakang dari seluruh alam semesta.  Mikrofon mengambil kedua sinyal juga dimaksudkan sebagai kebisingan latar belakang tanpa membedakan antara sinyal dan noise, jadi ketika audio dikodekan digital, biasanya sudah termasuk kebisingan.
  pulsa listrik ditransmisikan melalui kabel biasanya dilemahkan oleh hambatan dari kawat, dan diubah oleh kapasitansi atau induktansi.  variasi suhu dapat meningkatkan atau mengurangi efek ini.  Sementara transmisi digital juga rusak, sedikit variasi tidak penting karena mereka diabaikan ketika sinyal diterima. . Dengan sinyal analog, variasi tidak dapat dibedakan dari sinyal dan sehingga memberikan semacam distorsi.. Dalam sinyal digital, variasi serupa tidak akan peduli, karena setiap sinyal cukup dekat ke nilai tertentu akan ditafsirkan sebagai nilai tersebut.  Perawatan harus diambil untuk menghindari kebisingan dan distorsi saat menghubungkan sistem digital dan analog, tetapi lebih ketika menggunakan sistem analog.

  Simbol untuk konversi digital

. Karena simbol (misalnya, alfanumerik karakter ) tidak kontinu, mewakili simbol digital agak sederhana dari konversi atau analog informasi kontinu ke digital.. Alih-alih sampling dan kuantisasi seperti di -ke-digital konversi analog , teknik seperti pemungutan suara dan pengkodean yang digunakan.
 
Sebuah perangkat input simbol biasanya terdiri dari sejumlah switch yang disurvei secara berkala untuk melihat switch ditekan. Data akan hilang jika, dalam interval polling tunggal, dua tombol ditekan, atau saklar ditekan, dirilis, dan ditekan lagi.  polling ini dapat dilakukan oleh prosesor khusus dalam perangkat untuk mencegah membebani utama CPU . Ketika sebuah simbol baru telah dimasukkan, perangkat biasanya mengirimkan interupsi untuk mengingatkan CPU untuk membacanya.
  Untuk perangkat dengan hanya beberapa switch (seperti tombol pada joystick ), status masing-masing dapat dikodekan sebagai bit (biasanya 0 untuk dirilis dan 1 untuk ditekan) dalam satu kata.  Hal ini berguna ketika kombinasi penekanan tombol yang bermakna, dan kadang-kadang digunakan untuk melewati status tombol modifier pada keyboard (seperti shift dan kontrol). Tapi itu tidak skala untuk mendukung kunci lebih dari jumlah bit dalam satu byte atau kata.
  Perangkat dengan banyak switch (seperti keyboard komputer ) biasanya mengatur switch ini di scan matriks, dengan saklar individu pada persimpangan dan garis y x. . Saat switch ditekan, maka menghubungkan x dan y sesuai garis bersama-sama. . Polling (sering disebut scanning dalam hal ini) ini dilakukan dengan mengaktifkan setiap baris x secara berurutan dan mendeteksi yang garis y kemudian memiliki sinyal, sehingga yang tombol tidak ditekan. Bila prosesor keyboard mendeteksi bahwa kunci telah berubah negara, ia akan mengirimkan sinyal ke CPU menunjukkan scan kode kunci dan negara baru.  . simbol ini kemudian dikodekan , atau diubah menjadi angka, berdasarkan status tombol modifier dan yang diinginkan pengkodean karakter .
dapat digunakan untuk aplikasi tertentu tanpa kehilangan data.  Namun, dengan menggunakan pengkodean standar seperti ASCII adalah bermasalah jika simbol seperti 'ß' perlu diubah namun tidak dalam standar.

Sifat-sifat informasi digital

All digital information possesses common properties that distinguish it from analog communications methods: Semua informasi digital yang memiliki sifat-sifat umum yang membedakannya dari metode-metode komunikasi analog:

• Sinkronisasi: Karena informasi digital yang disampaikan oleh urutan di mana simbol yang diperintahkan, semua skema digital memiliki beberapa metode untuk menentukan awal berurutan. . Secara tertulis atau lisan sinkronisasi bahasa manusia biasanya disediakan oleh jeda (spasi), kapitalisasi, dan tanda baca.. Mesin komunikasi biasanya menggunakan urutan sinkronisasi khusus.
•   Bahasa: Semua komunikasi digital memerlukan bahasa , yang dalam konteks ini terdiri dari semua informasi bahwa pengirim dan penerima komunikasi digital harus sama-sama memiliki, di muka, agar komunikasi yang akan sukses. Bahasa umumnya sewenang-wenang dan menentukan makna yang akan ditugaskan ke urutan simbol tertentu, kisaran diperbolehkan nilai, metode yang akan digunakan untuk sinkronisasi, dll
• Kesalahan: Gangguan (noise) dalam komunikasi analog selalu memperkenalkan beberapa, kecil umumnya penyimpangan atau kesalahan antara dan aktual komunikasi dimaksud.  Gangguan dalam komunikasi digital tidak mengakibatkan gangguan kecuali kesalahan yang begitu besar untuk menghasilkan simbol yang disalahartikan sebagai simbol lain atau mengganggu urutan simbol. Oleh karena itu umumnya mungkin untuk memiliki komunikasi digital sepenuhnya bebas dari kesalahan. Selanjutnya, teknik seperti kode cek dapat digunakan untuk mendeteksi kesalahan dan komunikasi menjamin bebas dari kesalahan melalui redundansi atau pengiriman ulang.  Kesalahan dalam komunikasi digital dapat mengambil bentuk kesalahan substitusi di mana simbol diganti dengan simbol lain, atau penyisipan kesalahan penghapusan / di mana sebuah simbol yang salah tambahan dimasukkan ke dalam atau dihapus dari pesan digital. kesalahan yang belum dikoreksi dalam komunikasi digital memiliki dampak yang tak terduga dan umumnya besar pada isi informasi komunikasi.
•   Menyalin: Karena adanya noise yang tak terelakkan, membuat salinan berturut banyak dari komunikasi analog tidak mungkin karena setiap generasi meningkatkan kebisingan. Karena komunikasi digital umumnya bebas dari kesalahan, salinan dari salinan dapat dibuat tanpa batas.
• Granularity: Ketika nilai variabel terus analog direpresentasikan dalam bentuk digital selalu ada keputusan untuk jumlah simbol yang akan ditugaskan pada nilai tersebut. . Jumlah simbol menentukan presisi atau resolusi dari datum yang dihasilkan.. Perbedaan antara nilai analog aktual dan representasi digital dikenal sebagai kesalahan kuantisasi .  Contoh: suhu sebenarnya 23,234456544453 derajat tetapi jika hanya dua digit (23) yang ditugaskan untuk parameter ini dalam sebuah representasi digital tertentu (misalnya termometer digital atau meja dalam laporan tercetak) kesalahan kuantisasi adalah: 0,234456544453.  . Properti komunikasi digital dikenal sebagai granularity.

  Sejarah sistem digital

  Meskipun sinyal digital yang umumnya terkait dengan sistem biner digital elektronik yang digunakan dalam elektronika modern dan komputasi, sistem digital sebenarnya kuno, dan tidak perlu biner atau elektronik.

• Ditulis teks dalam buku (karena set karakter terbatas dan penggunaan simbol-simbol diskrit - alfabet dalam banyak kasus)
• . Sebuah sempoa diciptakan kadang antara 1.000 SM dan 500 SM, kemudian menjadi bentuk frekuensi perhitungan, saat ini dapat digunakan sebagai, namun dasar digital kalkulator sangat yang menggunakan manik-manik pada baris untuk mewakili angka. Manik-manik hanya memiliki makna dalam keadaan diskrit atas dan ke bawah, bukan di analog di-antar negara.
•   Sebuah suar mungkin non elektronik digital sinyal-sederhana, dengan hanya dua negara (on dan off). Secara khusus, sinyal asap adalah salah satu contoh tertua dari sinyal digital, di mana "analog" pembawa (asap) yang dimodulasi dengan selimut untuk menghasilkan sinyal digital (tiupan) yang menyampaikan informasi.
• . DNA terdiri dari rangkaian panjang empat digit (dinotasikan A , C , G , dan T ), efektif basis-empat angka sistem .  Masing-masing digit adalah molekul organik, yang dikenal sebagai nukleotida . DNA is the major system of information transfer from one biological generation to another. DNA adalah sistem utama transfer informasi dari satu generasi biologis yang lain.
•   kode Morse menggunakan enam negara digital-titik, dash,-karakter kesenjangan intra (antara setiap titik atau dash), kesenjangan pendek (antara setiap huruf), kesenjangan menengah (antara kata), dan kesenjangan yang panjang (antara kalimat)-untuk mengirim pesan melalui berbagai pembawa potensial seperti listrik atau cahaya, misalnya menggunakan telegraf listrik atau lampu berkedip.
•   The Braille sistem adalah format biner pertama untuk pengkodean karakter, menggunakan-bit kode enam diberikan sebagai titik pola.
• Bendera semaphore menggunakan batang atau bendera diselenggarakan di posisi tertentu untuk mengirim pesan ke penerima menonton mereka agak jauh.
•   bendera sinyal Internasional maritim memiliki tanda khas yang mewakili huruf alfabet untuk memungkinkan kapal untuk mengirim pesan satu sama lain.
•   Baru-baru ini menemukan, sebuah modem memodulasi sebuah "analog" pembawa sinyal (seperti suara) untuk mengkodekan informasi digital listrik biner, sebagai rangkaian pulsa biner suara digital.  Sebuah sedikit sebelumnya, dapat diandalkan versi mengejutkan dari konsep yang sama adalah untuk bundel urutan sinyal "digital audio" dan "tidak ada sinyal" informasi (yaitu "suara" dan "diam") pada pita kaset magnetik untuk digunakan dengan awal komputer rumah .

Sistem bilangan

Sistem Bilangan

Sistem Bilangan 1

SISTEM DIGITAL
Perkembangan teknologi dalam bidang elektronika sangat pesat, kalau beberapa tahun
lalu rangkaian elektronika menggunakan komponen tabung hampa, komponen diskrit, seperti
dioda, transistor, maka sekarang sudah lain, yaitu menggunakan sistem digital, dan dalam peralatan
digital peyajian data atau informasi merupakan susunan angka-angka yang diyatakan dalam
bentuk digital (rangkaian logika). Ada beberapa rangkaian dasar dari logika digital, yaitu gerbang
NOT, gerbang AND, gerbang OR, gerbang NAND, gerbang NOR, gerbang XOR, gerbang XNOR.
Mata kuliah sistem digital bertujuan agar mahasiswa memahami cara yang sistematis dalam
menspesifikasikan, merancang dan menganalisa sistem digital.

1. PENDAHULUAN
Sistem analog/digital memproses sinyal-sinyal bervariasi dengan waktu yangmemiliki
nilai-nilai kontinyu/diskrit seperti yang terlihat pada gambar 1.
Gambar 1 : sinyal analog vs sinyal diskrit
Beberapa keuntungan sistem digital dibandingkan dengan sistem analog adalah :
 Kemampuan mereproduksi sinyal yang lebih baik dan akurat
 Mempunyai reliabilitas yang lebih baik (noise lebih rendah akibat
imunitas yang lebih baik)
 Mudah di disain, tidak memerlukan kemampuan matematika khusus untuk
memvisualisasikan sifat-sifat rangkaian digital yang sederhana
 Fleksibilitas dan fungsionalitas yang lebih baik
 Kemampuan pemrograman yang lebih mudah
 Lebih cepat (debug IC complete complex digital dapat memproduksi
sebuah keluaran lebih kecil dari 2 nano detik)
 Ekonomis jika dilihat dari segi biaya IC yang akan menjadi rendah
akibat pengulangan dan produksi massal dari integrasi jutaan elemen logika digital
pada sebuah chip miniatur tunggal.
Sistem digital menggunakan kombinasi-kombinasi biner BENAR & SALAH untuk
menyerupai cara ketika menyelesaikan masalah sehingga disebut juga logika-logika
kombinasional. Dengan sistem digital dapat digunakan langkah-langkah berpikir logis atau
keputusan-keputusan masa lalu (memori) untuk menyelesaikan masalah sehingga biasa disebut
logika-logika sekuensial (terurut). Logika digital dapat direpresentasikan dengan beberapa
cara yaitu :
Sistem Digital / STIKOM DB Jambi Oleh : Yudi Novianto, S.Kom
Sistem Bilangan 2
 Tabel kebenaran (truth table) menyediakan suatu daftar setiap kombinasi yang mungkin dari
masukan-masukan biner pada sebuah rangkaian digital dan keluaran-keluaran yang terkait.
 Ekspresi-ekspresi Boolean mengekspresikan logika pada sebuah format fungsional.
 Diagram gerbang logika (logic gate diagrams)
 diagrams penempatan bagian (parts placement diagrams)

2. SISTEM BILANGAN

2.1 Sistem Bilangan

Beberapa sistem bilangan :

1. Bilangan Desimal

Bilangan desimal adalah bilangan yang memiliki basis 10
Bilangan tersebut adalah 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 ( r = 10 )

2. Bilangan Biner

Bilangan biner adalah bilangan yang memiliki basis 2
Bilangan tersebut adalah 0 dan 1 ( r = 2 )

3. Bilangan Oktal

Bilangan oktal adalah bilangan yang memiliki basis 8
Bilangan tersebut adalah 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, dan 7 ( r = 8 )

4. Bilangan Heksadesimal

Bilangan Heksadesimal adalah bilangan yang memiliki basis 16
Bilangan tersebut adalah 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, dan F ( r = 16 )

2.2 Konversi Bilangan

1. Konversi Bilangan Desimal ke Bilangan Biner
Nilai bilangan desimal dibagi dengan 2, pembacaan nilai akhir hasil pembagian dan
urutan sisa hasil pembagian adalah bentuk bilangan biner dari nilai desimal.
Contoh :
Ubah bilangan desimal 9 ke bentuk bilangan biner.
Jawab :
Hasil konversi : 1001
Sistem Digital / STIKOM DB Jambi Oleh : Yudi Novianto, S.Kom
Sistem Bilangan 3

2. Konversi Bilangan Biner ke Bilangan Desimal
Setiap urutan nilai bilangan biner dijumlahkan, dengan terlebih dahulu nilai biner
tersebut dikalikan dengan bobot bilangan biner masing-masing.
Contoh :
Ubah bilangan biner 1001 ke dalam bilangan desimal
Jawab :
10012 = (1x23) + (0x22) + (0x21) + (1x20)
(1x8) + (0x4) + (0x2) + (1x1)
8 + 0 + 0 + 1 = 9
Jadi hasil konversi bilangan biner 1001 adalah 9 desimal.

3. Konversi Bilangan Desimal ke Bilangan Oktal
Nilai bilangan desimal dibagi dengan 8, pembacaan nilai akhir hasil pembagian dan
urutan sisa hasil pembagian adalah bentuk bilangan oktal dari nilai desimal.
Contoh :
Ubah bilangan desimal 529 ke dalam bilangan octal
Jawab :
Jadi hasil konversi bilangan desimal 529 adalah 1021 oktal

4. Konversi Bilangan Oktal ke Bilangan Desimal
Setiap urutan nilai bilangan oktal dijumlahkan, dengan terlebih dahulu nilai oktal
tersebut dikalikan dengan bobot bilangan oktal masing-masing.
Contoh :
Ubah bilangan octal 1021 ke dalam bilangan desimal
Jawab :
(1x83) + (0x82) + (2x81) + (1x80)
(1x512) + (0x64) + (2x8) + (1x1)
512 + 0 + 16 + 1 = 529
Jadi hasil konversi bilangan octal 1021 adalah 529 desimal.
Sistem Digital / STIKOM DB Jambi Oleh : Yudi Novianto, S.Kom
Sistem Bilangan 4

5. Konversi Bilangan Desimal ke Bilangan Heksadesimal
Nilai bilangan desimal dibagi dengan 16, pembacaan nilai akhir hasil pembagian dan
urutan sisa hasil pembagian adalah bentuk bilangan Heksadesimal dari nilai desimal.
Contoh :
Ubah bilangan desimal 2476 ke dalam bilangan Heksadesimal
Jawab :
Jadi, hasil konversi bilangan desimal 2479 adalah 9AF Heksa

6. Konversi Bilangan Heksadesimal ke Bilangan Desimal
Setiap urutan nilai bilangan Heksa dijumlahkan, dengan terlebih dahulu nilai
heksadesimal tersebut dikalikan dengan bobot bilangan heksadesimal masing-masing.
Contoh :
Ubah bilangan Heksa 9AF ke dalam bilangan desimal
Jawab :
(9x162) + (Ax161) + (Fx160)
(9x162) + (10x161) + (15x160)
2304 + 160 + 15 = 2479
Jadi hasil konversi bilangan Heksa 9AF adalah 2479 desimal

7. Konversi Bilangan Oktal ke Bilangan Biner
Setiap digit bilangan octal dapat direpresentasikan ke dalam 3 digit bilangan biner.
Setiap digit bilangan octal diubah secara terpisah.
Contoh :
Ubahlah bilangan octal 3527 ke dalam bilangan biner
Jawab :
3 5 2 7
011 101 010 111
Jadi hasil konversi bilangan octal 3527 adalah 011101010111
Sistem Digital / STIKOM DB Jambi Oleh : Yudi Novianto, S.Kom
Sistem Bilangan 5

8. Konversi Bilangan Biner ke bilangan Octal
Pengelompokan setiap tiga digit bilangan biner mulai dari LSB hingga MSB. Setiap
kelompok akan menandakan nilai octal dari bilangan tersebut.
Contoh :
Ubahlah bilangan biner 11110011001 ke dalam bilangan octal
Jawab :
011 110 011 001
3 6 3 1
Jadi hasil konversi bilangan biner 11110011001 adalah 3631

9. Konversi Bilangan Heksadesimal ke bilangan Biner
Setiap digit bilangan Heksa dapat direpresentasikan ke dalam 4 digit bilangan biner.
Setiap digit bilangan heksa diubah secara terpisah.
Contoh :
Ubahlah bilangan Heksa 2AC ke dalam bilangan biner
Jawab :
2 A C
0010 1010 1100
Jadi hasil konversi bilangan heksa 2AC adalah 001010101100

10. Konversi Bilangan Biner ke Heksadesimal
Pengelompokan setiap empat digit bilangan biner mulai dari LSB hingga MSB. Setiap
kelompok akan menandakan nilai heksa dari bilangan tersebut.
Contoh :
Ubahlah bilangan biner 10011110101 ke dalam bilangan heksa
Jawab :
4 F 5
0100 1111 0101
Jadi hasil konversi bilangan biner 10011110101 adalah 4F5
Sistem Digital / STIKOM DB Jambi Oleh : Yudi Novianto, S.Kom
Sistem Bilangan 6

2.3 Bilangan Biner Pecahan
Konversi bilangan desimal pecahan kedalam bilangan biner.
Mengalikan bagian pecahan dari bilangan desimal tersebut dengan 2, bagian bulat dari
hasil perkalian merupakan pecahan alam bit biner.
Contoh :
Ubahlah bilangan biner 0,625 kedalam bilangan biner
Jawab :
0,625 x 2 = 1,25 bagian bulat = 1 sisa = 0,25
0,25 x 2 = 0,5 bagian bulat = 0 sisa 0,5
0,5 x 2 = 1,0 bagian bulat = 1 sisa 0
Sehingga 0,625 = 0,101
Konversi bilangan biner pecahan kedalam bilangan desimal Mengalikan setiap bit
bilangan biner dibelakang koma (pecahan) dengan bobot dari masing-masing bit bilangan
tersebut.
Contoh :
Ubahlah bilangan biner 0,101 kedalam bilangan desimal
Jawab :
(1x2-1) + (0x2-2) + (1x2-3)
(1x0,5) + (0x0,25) + (1x0,125)
0,5 + 0 + 0,125 = 0,625
Sehingga 0,101 = 0,625
2.4. Bilangan Binary Coded Decimal (BCD)
Bilangan BCD mengungkapkan bahwa setiap digit desimal sebagai sebuah nibble. Nibble
adalah string dari 4 bit.
Contoh 1:
Tentukan bilangan BCD dari bilangan desimal 2954
Jawab :
2 9 5 4
0010 1001 0101 0100
Jadi, bilangan desimal 2954 adalah 0010 1001 0101 0100 BCD
Sistem Digital / STIKOM DB Jambi Oleh : Yudi Novianto, S.Kom

Sistem Bilangan 7
Contoh 2:
Tentukan bilangan desimal dari bilangan BCD 101001110010111
Jawab:
0101 0011 1001 0111
5 3 9 7
Jadi, bilangan BCD 101001110010111 adalah 5397 desimal.
2.5. Aritmatika Biner
1. Penjumlahan Biner
Aturan dasar penjumlahan bilangan biner
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 0, simpan 1
Contoh :
Jumlahkan bilangan biner 11001 dengan 11011
Jawab :
11001
11011
110100
Jadi hasil penjumlahan 11001 dengan 11011 adalah 110100
2. Pengurangan Biner
Aturan dasar pengurangan bilangan biner
0 – 0 = 0
1 – 0 = 1
1 – 1 = 0
0 – 1 = 1, pinjam 1
Contoh :
Kurangkan bilangan biner 1111 dengan 0101
Jawab :
Sistem Digital / STIKOM DB Jambi Oleh : Yudi Novianto, S.Kom
Sistem Bilangan 8
1111
0101
1010
Jadi hasil pengurangan 1111 dengan 0101 adalah 1010
2.6. Bilangan biner komplemen 1 dan komplemen 2
Bilangan biner komplemen 1 dapat diperoleh dengan mengganti semua bit 0 menjadi 1, dan
semua bit 1 menjadi 0.
Contoh : Tentukan bilangan biner komplemen 1 dari bilangan biner 100101
Jawab :
Bilangan biner : 100101
Bilangan biner komplemen 1 : 011010
Bilangan biner komplemen 2 dapat diperoleh dengan menambahkan 1 pada bilangan biner
komplemen 1.
Contoh : Tentukan bilangan biner komplemen 2 dari bilangan biner 100101
Jawab :
Bilangan biner: 100101
Bilangan biner komplemen 1 : 011010
Bilangan biner komplemen 2 : 011011
Bilangan biner komplemen 2 dapat digunakan untuk pengurangan bilangan biner dengan
menggunakan metode tidak langsung.
Contoh :
Kurangi 01101 dengan 00110 menggunakan metode tidak langsung (menggunakan 2’s
complement)!
Jawab:
= 13 10 01101 2
= -6 10 11010 2 (2’s complemen dari 00110)
7 001112
Jadi pengurangan menggunakan metode tidak langsung 2’s complemen adalah
menjumlahkan bilangan pertama dengan bilangan kedua (yang 2’s complemen)
Sistem Digital / STIKOM DB Jambi Oleh : Yudi Novianto, S.Kom
Sistem Bilangan 9
Contoh :
Kurangi 01101 dengan 00110 menggunakan metode tidak langsung (menggunakan 1’s
complement)!
Jawab:
= 13 01101
= -6 +11001 (1’s complemen dari 00110)
7 100110
00110
+1
00111
Jadi pengurangan menggunakan metode tidak langsung 1’s complemen adalah
menjumlahkan bilangan pertama dengan bilangan kedua 1’s complemen, hilangkan
digit pertama (digit paling kiri) dari bilangan hasil penjumlahan tadi dan jumlahkan
bilangan tersebut dengan digit yang dihilangkan.

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/ teknik elektronika dan instrumentasi.Dalam rangkaian elektronika terdapat bermacam-macam komponen. Ada transistor, resistor, IC, trafo dan lain-lain. Komponen-komponen ini dikategorikan menjadi bagian-bagian berikut:
Komponen Pasif : yaitu komponen yang menunjukkan hubungan linear antara arus dan tegangan, jika komponen tersebut berada di dalam pengaruh medan listrik
A.resistor atau tahanan adalah suatu bahan yang dapat menghambat arus listrik

*Jenis-jenis resistor tetap

Yaitu resistor yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan).
Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon. Berfungsi sebagai
pembagi tegangan, mengatur atau membatasi arus pada suatu rangkaian
serta memperbesar dan memperkecil tegangan.

.Resistor gulungan kawatresistor yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan)..Resistor Lapisan karbon

.Resistor lapisan oksidasi logam

.Resistor komposisi karbon

*Jenis-jenis resistor variabel

Yaitu resistor yang nilainya dapat berubah-ubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut, sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berfungsi sebagai pengatur volume (mengatur besar kecilnya arus), tone control pada sound

✔ Potensiometer

➔ Geser

➔ Putar

✔ Trimmer Potensiometer (TRIMPOT)

Resistor atau hambatan r diukur dalam satuan Ohm ( disimbolkan dengan “ Ω “ ).Bila dihubungkan dengan tegangan v ( satuannya Volt ) dan kuat arus I ( satuannya Ampere ) mempunyai rumus sebagai berikut :
V = I . R
R = V / I

B.kapasitor atau kondensator → komponen dasar elektronika yang dapat menyimpan atau mengeluarkan muatan listrik

Fungsi kapasitor

✔ Memisahkan arus AC dan arus DC

✔ Meratakan arus DC pada penyearah arus

✔ Mengontrol frekuensi pada rangkaian isolator

✔ Menyimpan muatan listrik✗ Jenis-jenis kapasitor

✔ Kapasitor polar (ELCO)

✔ Kapasitor Non Polar (Kapasitor Kertas, Kapasitor Kermik, Kpasitor Mika, Kapasitor Poliester)

✔ Kapasitor Variabel (VARCo, TRIMMER)

Jenis kapasitor:

Kapasitor keramik
oksida dan oksida lainSesuai dengan namanya, kapasitor ini mempunyai dielektrik dari keramik. Dielektriknya umumnya berupa campuran antara titanium , dengan elektrode logam. Jenis kapasitor ini tidak memiliki kutub positif maupun negatif, jadi pemasangannya dalam PCB bisa terbalik tanpa mengalami masalah.
Ada dua sumber yang menyatakan tentang kapasitor keramik:
Kekuatan dari dielektriknya sangat kuat, dan berkapasitas besar. Pada umumnya jenis kapasitor ini digunakan untuk meredam bunga api. Misalnya bunga api yang timbul pada platina kendaraan bermotor.
Karena terbuat dari keramik, kondensator ini memiliki kapasitas yang kecil yaitu di bawah 1 mikrofarad. Umumnya digunakan dalam rangkaian penguat frekuensi menengah.
Tapi saya condong kepada yang kedua. Karena dalam kenyataannya apabila kita memang menggunakan kondensator keramik dalam rankaian radio. Mengenai yang pertama saya kurang tahu mengenai hal itu.

Kapasitor KertasJenis kapasitor ini menggunakan lapisan kertas setebal antara 0..02 – 0.05 mm dengan diapit oleh dua lembar kertas alumunium.
Kapasitor Elektrolit (Elco)
Kapasitor jenis ini menggunakan elektrolit sebagai dielektriknya. Umumnya oksida aluminium. Memiliki kaki positif maupun negatif, jadi usahakan jangan sampai terbalik. Digunakan sebagai perata denyutan listrik DC. Di badan kapasitor ini terdapat tanda untuk mengetahui mana kaki minus.
Kapasitor dengan dielektrik Udara
Jenis kapasitor ini menggunakan udara sebagai dielektriknya. Sebagai contoh tuner radio FM adalah jenis kapasitor udara. Cara kerja dari kapasitor ini mirip dengan varco. Besarnya kapasitas ditentukan dengan luas penampang yang saling berhadapan. Tuner diputar untuk mengubah kapasitas kapasitor sekaligus mengubah frekuensinya.
Varco
Varco atau variable condensator adalah jenis kapasitor yang dapat diubah-ubah kapasitasnya.
Dan beberapa jenis lainnya.

Kapasitas kapasitorPada umumnya kapasitas kapasitor dinyatakan dalam mikrofarad. Karena dalam kehidupan sehari-hari 1 farad sudah sangat besar apabila digunakan dalam rankaian. Kapasitas kapasitor didefinisikan sebagai berikut:
“perbandingan tetap antara muatan (q) yang tersimpan dalam kapasitor dan beda potensial antara kedua plat konduktornya (v)”
Dari definisi di atas kita dapatkan rumus berikut:
C=q/v
Dengan:
C= kapasitas kapasitor (Farad)
q= muatan yang tersimpan (coulomb)
v= beda potensial (volt)
pada kapasitor apabila di pasangkan kepada rangkaian listrik, pasti mendapatkan muatan berbeda. Satu positif lainnya negatif.
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
Apabila kedua plat diberikan muatan q+ dan q-, beda potensial v, luas permukaan A, dan jarak antara plat adalah d, maka kapasitasnya dapat dirumuskan sebagai berikut
E=q/Aε0 dengan memasukkan rumus E=v/d dan diperoleh
C= ε0A/d
Dengan:
C= kapasitas kapasitor (Farad)
q= muatan yang tersimpan (coulomb)
v= beda potensial (volt)
ε0= permitivitas ruang hampa (8,85x10-12 C2N-2m-2)
d= luas plat (m2)
Dielektrik
Dielektrik didefinisikan sebgai berikut:
“bahan isolator yang digunakan untuk memisahkan kedua plat konduktor pada suatu kapasitor plat sejajar”
Tebal, jenis dan luas sangat menentukan besarnya kapasitas yang akan didapatkan.
Rangkaian KapasitorRangkaian kapasitor terdiri dari jenis rangkaian paralel, seri dan campuran.
ParalelTujuan dari memaralelkan kapasitor adalah untuk mendapatkan kapasitas yang lebih besar.
qtotal= q1+ q2+...
Vtotal=V1=V2=...
Ctotal=C1+C2+...
SeriTujuan menggunakan rangkaian seri adalah untuk mendapatkan nilai yang lebih kecil.
qtotal= q1= q2=...
Vtotal=V1+V2+...
1/Ctotal=1/C1+1/C2+…
CampuranBertujuan untuk mendapatkan nilai yang diinginkan sesuai dengan rumus di atas.

C.kumparan/induktor
D.transformator
Dikenal dengan istilah trafo, adalah suatu alat elektronik yang memindahkan energi dari satu sirkuit elektronik ke sirkuit lainnya melalui pasangan magnet. Biasanya dipakai untuk mengubah tegangan listrik dari tinggi ke rendah dan berarti juga mengubah arus listrik dari rendah ke tinggi

EfisiensiEfisiensi transformator dapat diketahui dengan rumus Karena adanya kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai 98%.Jenis-jenis transformatorStep-Up

lambang transformator step-up
Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

Step-Downskema transformator step-down
Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.

Komponen Aktif :

adalah komponen-komponen didalam rangkaian elektronik yang mempunyai penguatan atau mengarahkan aliran arus listrik

*Dioda

→ suatu bahan elektrikum yang tersusun atas 2 elektroda yaitu elektroda positif dan negatif

✗ Prinsip kerja

✔ Forward Biass (arah maju) dari anoda ke katoda

✔ Reverse Biass (arah mundur) dari katoda ke anoda

✗ Jenis-jenis Diode

✔ Dioda Zener = menstabilkan tegangan

✔ Dioda Kristal = Dioda kontak titik

✔ Light Emilting Diode (LED) = Lampu induktor

✔ Photo Diode = pencacah, penghitung

✔ Dioda Silikon = Penyearah Arus

✗ Jenis-jenis resistor yang bergantung pada suhu (TERMISTOR)

✔ NTC ( Negative Temprature Coeficient )

✔ PTC ( Positive Temprature Coeficient )

✗ Fungsi Diode

✔ Penyearah Arus

✔ Pencacah Penghitung

✔ Menstabilkan tegangan

a. dioda cahaya
b. dioda foto
c. dioda laser
d. diode Zener
e. dioda Schottky

transistor : → rancangan komponen yang terdiri dari 3 komponen diode tipe P (+) dan tipe N (-)

✗ Komponen penyusun transistor

Emitor = Pembawa muatan

✔ Basis = Pengatur gerak pembawa muatan dari emitor ke collector

✔ collector = Pengatur gerak pembawa muatan dari emitor ke output

*Fungsi transistor

✔ Penguat arus

✔ Penguat tegangan atau penguat getaran

✔ Pembangkit getaran✔ Saklar· IC (Integrated Circuit) → merupakan kombinasi dari beberapa komponen elektronika yaitu diode, resistor, dan kapasitor kecil. JENIS IC : IC MONOLITHIK, IC HYBRIDA (IC LINEAR, IC TTL, IC CMOL)

JENIS-JENIS TRANSISTOR

Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori:
Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide
Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain
Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain.
Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel
Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power
Maximum frekwensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain
Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain


BJTBJT (Bipolar Junction Transistor) adalah salah satu dari dua jenis transistor. Cara kerja BJT dapat dibayangkan sebagai dua dioda yang terminal positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal tersebut adalah emiter (E), kolektor (C), dan basis (B).
Perubahan arus listrik dalam jumlah kecil pada terminal basis dapat menghasilkan perubahan arus listrik dalam jumlah besar pada terminal kolektor. Prinsip inilah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat elektronik. Rasio antara arus pada koletor dengan arus pada basis biasanya dilambangkan dengan β atau hFE. β biasanya berkisar sekitar 100 untuk transistor-transisor BJT.



FET
FET dibagi menjadi dua keluarga: Junction FET (JFET) dan Insulated Gate FET (IGFET) atau juga dikenal sebagai Metal Oxide Silicon (atau Semiconductor) FET (MOSFET). Berbeda dengan IGFET, terminal gate dalam JFET membentuk sebuah dioda dengan kanal (materi semikonduktor antara Source dan Drain). Secara fungsinya, ini membuat N-channel JFET menjadi sebuah versi solid-state dari tabung vakum, yang juga membentuk sebuah dioda antara grid dan katode. Dan juga, keduanya (JFET dan tabung vakum) bekerja di "depletion mode", keduanya memiliki impedansi input tinggi, dan keduanya menghantarkan arus listrik dibawah kontrol tegangan input.
FET lebih jauh lagi dibagi menjadi tipe enhancement mode dan depletion mode. Mode menandakan polaritas dari tegangan gate dibandingkan dengan source saat FET menghantarkan listrik. Jika kita ambil N-channel FET sebagai contoh: dalam depletion mode, gate adalah negatif dibandingkan dengan source, sedangkan dalam enhancement mode, gate adalah positif. Untuk kedua mode, jika tegangan gate dibuat lebih positif, aliran arus di antara source dan drain akan meningkat. Untuk P-channel FET, polaritas-polaritas semua dibalik. Sebagian besar IGFET adalah tipe enhancement mode, dan hampir semua JFET adalah tipe depletion mode.
Sirkuit Analog :a.Amplifier atau Penguat
b.Opamp (Operational Amplifier) termasuk negative feedback
c.Amplifier Daya
d.FET (Filed Effect Transistor), JFET, MOSFET, MESFET, MODFET, HEMT
e.CMOS, N-MOS, P-MOS, Pass-transistor
Sirkuit Digital :a.Gerbang logika
b.flip-flop
c.penghitung atau pencacah (Inggris: counter)
d.register
e.multiplekser (MUX) dan DEMUX
f.Penjumlah (Adder), Subtraktor (Pengurang) & Pengganda (Multiplier)
g.mikroprosesor
h.mikrokontroler
i.ADC, DAC, Atmel AVR‎
j.Digital Signal Processor (DSP)
k.FPGA (Field-Programmable Gate Array), ASIC, FPAA, Embedded-FPGA, CPLD
l.Semua jenis komputer digital: komputer super, mainframe, komputer mini, komputer pribadi m.desk-top, laptop, PDA, Smart card, telepon pintar, dll
Alat ukur :
a.Ohm-meter
b.Amper-meter
c.Voltmeter
d.Multimeter
e.Oskiloskop
f.Function generator
g.Digital Signal Analyzer
h.Spectrum meter