Sunday, November 28, 2010

Konsep Digital

Kuantiti Analog dan Digital

Litar elektronik boleh dibahagikan kepada dua kategori, iaitu digital dan analog. Litar digital menggunakan kuantiti digital manakala litar analog menggunakan kuantiti analog. Apakah pula yang dimaksudkan dengan kuantiti digital dan analog?

Kuantiti analog mempunyai nilai yang berterusan (continuous). Sebagai contoh, katakan suhu bilik sedang meningkat dari 25 ke 26 darjah Celsius. Peningkatan suhu ini tidak berlaku dengan serta merta, sebaliknya meningkat secara berterusan mengikut masa. Oleh itu, suhu tersebut boleh mengambil sebarang nilai di antara 25 dan 26 darjah. Nilai yang diambil adalah tidak terhad (infinite). Selain daripada suhu, kuantiti analog yang lain adalah seperti masa, tekanan, jisim, jarak dan lain-lain. Boleh dikatakan hampir kesemua kuantiti dalam dunia yang nyata ini adalah dalam bentuk analog.

Kuantiti digital mempunyai nilai yang diskrit. ‘Diskrit’ merujuk kepada satu urutan atau siri nombor berangka yang terhad (finite). Contohnya, masa yang dipaparkan pada jam digital adalah dalam bentuk digit, biasanya dua digit untuk jam, dua digit minit dan dua digit saat. Maka, masa yang dicatatkan akan diwakili oleh enam digit ini sahaja. Justeru itu, nilai ini adalah terbatas kerana masa yang lebih kecil daripada sesaat tidak boleh diwakilkan. Walaupun masa sebenarnya adalah kuantiti analog tetapi telah menjadi kuantiti digital apabila dihasilkan oleh jam digital. Kejituan nilai digital boleh ditingkatkan dengan menambah bilangan digit untuk mewakili sesuatu  kuantiti.

Sistem Digital dan Analog

Sistem yang memproses atau memanipulasi data dalam bentuk analog disebut sebagai sistem analog. Contoh sistem analog adalah penguat audio dan perakam pita magnetik.

Suara manusia yang ditujukan ke arah mikrofon ditukarkan ke isyarat voltan melalui ‘transducer’ yang terdapat pada mikrofon. Voltan ini berubah mengikut amplitud dan frekuensi suara. Isyarat berterusan yang lemah ini kemudiannya dikuatkan secara linear menggunakan penguat sebelum disalirkan ke pembesar suara. Isyarat voltan akhirnya ditukar semula kepada suara yang lebih kuat amplitudnya.

Sistem yang memproses atau memanipulasi data dalam bentuk digital disebut sebagai sistem digital. Antara sistem digital yang utama adalah komputer digital dan kalkulator. Ada sesetengah sistem mempunyai kedua-dua litar analog dan digital. Dalam sistem seperti ini, penukar (converter) diperlukan. Terdapat dua jenis penukar iaitu penukar analog-ke-digital (ADC) dan penukar digital-ke-analog (DAC).

Sistem digital mempunyai banyak kelebihan berbanding sistem analog. Antaranya ialah;
  • lebih mudah untuk direkabentuk,
  • penyimpanan data boleh dibuat dengan mudah,
  • data yang dihasilkan lebih jitu dan tepat,
  • operasi boleh diprogram,
  • kurang dipengaruhi oleh hingar.
Namun, sistem ini juga mempunyai beberapa kelemahan. Contohnya:
  • tidak menggambarkan keadaan sebenar kerana hampir kesemua kuantiti adalah dalam bentuk analog,
  • memerlukan satu dan adakalanya kedua-dua penukar untuk memproses isyarat dalam bentuk analog dan digital. Ini akan merumitkan rekabentuk litar dan menambahkan kos pembuatan.
Aplikasi Sistem Digital

Sistem digital adalah cabang amat penting dalam elektronik. Kegunaannya merangkumi pelbagai bidang seperti:
  • Pengiraan (Computing) - Dua mesin pengiraan utama adalah komputer digital dan kalkulator. Secara ringkasnya, komputer menerima data dan arahan (instructions) dalam bentuk nombor. Untuk memudahkan pertukaran nombor kepada isyarat yang difahami oleh litar elektronik, maka sistem nombor asas dua digunakan.
  • Komunikasi - Litar elektronik dalam mesin faksimile, telefon mudah alih, sistem radar dan antena, serta penggunaan satelit di angkasa lepas adalah beberapa contoh penggunaan sistem digital dalam bidang komunikasi.
  • Instrumentasi - Kesemua jenis alat pengukuran dan pengawasan digital adalah di bawah bidang ini. Sebagai contoh, oskiloskop digital, penganalisa spektrum, dan pengukur voltan digital.
  • Kawalan Automasi - Kawalan ke atas peluru berpandu ‘pintar’, mesin dan robot dalam pembuatan sesuatu produk, dan lif, kesemuanya memerlukan sistem digital.

No comments:

Post a Comment

Google+ Followers