Pages

Ads 468x60px

Kamis, 16 Juni 2011

Sistem Digital Elektronika dan Aplikasinya di Bidang Kelautan

Perkembangan dan kemajuan teknologi dalam bidang elektronika sangat pesat, beberapa tahun yang lalu rangkaian elektronika hanya dibuat dengan menggunakan komponen-komponen tabung hampa, komponen diskrit, seperti dioda dan transistor. Saat ini telah berkembang sistem digital yang telah dipasang pada berbagai instrumen.

Dalam peralatan digital penyajian data atau informasi merupakan susunan angka-angka yang dinyatakan dalam bentuk digital (rangkaian logika). Beberapa rangkaian dasar dari logika digital, yaitu gerbang AND, gerbang OR, gerbang NOT, gerbang NAND, gerbang NOR, gerbang XOR, gerbang XNOR. Dari rangkaian dasar gerbang logika tersebut dapat dirangkai kembali dalam sebuah IC, dalam sebuah IC bisa terdapat beberapa gerbang logika digital.

Sistem analog memproses sinyal-sinyal bervariasi dengan waktu yang memiliki nilai-nilai kontinyu, teknologi analog merupakan proses pengiriman sinyal dalam bentuk gelombang. sedangkan sistem digital memproses sinyal-sinyal yang memiliki nilai-nilai diskrit. Kelebihan dari teknologi digital ini adalah kemampuannya untuk memproses pengiriman data dalam lalu lintas komunikasi yang padat. Sedangkan analog, digunakan untuk komunikasi yang lalulintasnya rendah. Sedangkan sinyal dalam bentuk digital mampu mengirimkan data dengan lebih cepat dengan kapasitas yang lebih besar, dan memiliki tingkat error yang kecil, apabila dibandingkan dengan sinyal analog. Peralatan digital dapat menghasilkan waktu yang sangat akurat, sehingga proses digital ini menjadi penting karena dapat membuat komputer dan peralatan digital lainnya dapat memproses dan menyimpan sinyal digital lebih cepat dan mudah.



Secara umum, kata digital berarti “berbasis komputer”. Dalam arti khusus, digital merupakan deskripsi system apapun yang berdatabase atau kejadian diskontinu; jika diterapkan dalam dunia komputer, kata digital menunjuk pada sinyal komunikasi atau informasi yang direpresentasikan dalam 2 keadaan (biner), yaitu 0 dan 1. Pada perkembagan sistem digital maka dewasa ini digunakan bilangan HEXADECIMAL (Bilangan berbasis 16). Secara tradisional, transmisi elektronik pada sinyal telepon, radio, televisi, dan TV kabel bersifat analog. Misalnya, sinyal listrik pada kabel telepon memiliki representasi data analog dari suara asli si pembicara yang ditransmisikan dalam bentuk gelombang (disebut gelombang pembawa).

Karena secara tradisional kabel bersifat analog, maka diperlukan sebuah modem dial-up jika komputer Anda harus mengirim sinyal komunikasimalelaui kabel jaringan. Disini, kita memerlukan modem yang berfungsi untuk menerjemahkan sinyal digital komputer menjadi sinyal analog pada kabel telepon. Komputer penerima juga memerlukan modem agar bisa menerjemahkan sinyal analog kembali ke dalam bentuk digital

Perbedaan antara sistem analog dan digital, misalnya berikut ini adalah contoh instrumen analog dan digital:
Analog
(1) Grafik equalizer
(2) Piranti ukur kumparan putar (multimeter analog, ampere meter analog dll)
(3) Tabung sinar katoda pada osciloskop
Digital
(1) Komputer
(2) Kalkulator
(3) Piranti yang menggunakan 7-segmet (ex: wartel)

Beberapa keunggulan sistem digital dibandingkan dengan sistem analog adalah:
- Kemampuan memproduksi sinyal yang lebih baik dan akurat.
- Mempunyai reliabilitas yang lebih baik (noise lebih rendah akibat imunitas yang lebih baik).
- Mudah didisain, 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 pengulanagan dan produksi massal dari integrasi jutaan elemen logika digital pada sebuah chip miniature tunggal.
- 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.
- Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk.
- Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimkannya secara interaktif.

Sistem digital menggunakan kombinasi-kombinasi biner benar dan salah untuk menyerupai cara ketika menyelesaiakan masalah sehingga disebut juga logika-logika kombinasional. Dengan sistem digital dapat digunakan langkah-langkah berpikir logis atau keputusan-keputusan masa lalu (memori untuk menyelesaikan) sehingga biasa disebut logika-logika sekuensial (terurut).

Logika digital dapat direpresentasikan dengan beberapa cara yatu:
- Table kebenaran (truth table) menyediakan suatu daftar setiap kombinasi yang mungkin dari masukan-masukan biner pada sebuah rangkaian digital dan keluaran-keluaran yang terkait.
- Ekspresi-ekspesi Boolean mengekspresikan logika pada sebuah format fungsional.
- Diagram gerbang logika (logic gate diagrams).
- Diagram penempatan bagian (parts placement diagrams).
- High level description language (HDL).



Beberapa contoh aplikasi penting sistem digital yaitu pada komputer. Komputer telah digunakan untuk berbagai keperluan. Sejak diciptakan pertama kali, komputer bekerja atas dasar sistem biner. Sistem biner adalah sistem bilangan yang hanya mengenal dua macam angka yang disebut dengan bit (binary digit), berupa 0 dan 1. Hanya dengan dua kemungkinan bilangan ini komputer dapat menyajikan informasi yang bergitu berguna bagi peradaban manusia. Bit-bit dapat digunakan untuk menyusun karakter apa saja. Kemungkinan nilai pada sebuah sistem biner yang berupa 0 dan 1 dinyatakan dalam sistem komputer dengan metode saklar yang hanya mengenal keadaan on dan off. Keadaan on menyatakan 1 dan off menyatakan 0. Secara internal komputer yang akan mengubah bentuk representasi manusia ke dalam sistem biner dan selanjutnya komputer menyajikan informasi dalam bentuk simbol-simbol yang biasa digunakan manusia.


Perkembangan teknologi dibidang komputer yang begitu cepat berdampak pada bidang kartografi pembuatan peta baik peta darat maupun laut Indonesia. Selain itu perubahan penanganan pada pekerjaan kartografi pembuatan peta juga bersifat multi disiplin yaitu dengan cara pendekatan kelompok, karena untuk proses pembuatan peta tidak mungkin lagi bekerja tanpa didampingi oleh operator sistem komputer, pemrogram, dan manager sistem.

Berbagai gerbang sistem logika digital diaplikasikan dalam sebuah IC yang berukuran kecil. Dalam sebuah IC atau multiplexer terdapat beberapa kumpulan gerbang sistem logika digital yang dapat digunakan sebagai komponen elektonik. Karena dalam sebuah IC terdapat beberapa gerbang logika digital sehingga IC dapat digunakan atau dirangkai untuk berbagai rangkaian sesuai kebutuhan dan fungsinya. Dari aplikasi sistem digital pada komputer sehingga dapat digunakan untuk aplikasi lain di berbaga bidang, termasuk pada instrument perikanan dan kelautan di Indonesia.



Intrumentasi kelautan itu begitu banyak jenisnya, baik itu yang difungsikan untuk pengukuran fisika,kimia maupun parameter biologi. Jenisnya bisa berbentuk analog ataupun digital. Sistem yang berbentuk analog bisa dikatakan sistem yang paling sederhana dimana suatu sistem ini dicirikan dengan sifatnya kontinyu, maksudnya adalah kondsi-kondisi yang terus berubah. Selain itu nilai perubahan arus dan tegangan sangat luas kisaranya dan memiliki nilai antara. Untuk lebih memudahkan memahaminya bisa dilihat seperti pada speedometer pada kendaraan bermotor. Dengan terus berkembangnya zaman dan ilmu pengetahuan instrumentasi kelautan dengan sistem analog sudah banyak ditinggalkan, hal ini dikarenakan instrumentasi dengan sistem analog memiliki ketelitian dalam mengukur yang kurang begitu baik sehingga kini instrumentasi-intrumentasi kelautan sudah beralih ke sistem yang lebih baik yakni sistem berbentuk digital. Dalam sistem digital penyajian data dan informasi merupakan susunan angka-angka yang dinyatakan dalam bentuk digital (rangkaian logika). Teknologi digital pada dasarnya hanyalah sistem menghitung sangat cepat yang memproses semua bentuk informasi sebagai nilai-nilai numeris. Sebagai contoh sederhananya adalah pada kalkulator. Intrumentasi kelautan dalam bentuk digital kini telah diterapkan pada alat-alat pengukur parameter fisika kimia laut seperti pada alat salinometer yang dipakai untuk mengukur tingkat salinitas air laut, konductivity meter yang dipakai untuk mengukur tingkat daya hantar listrik air laut dan lain sebagainya.

Berbagai instrument perikanan dan kelautan kini semakin dikembangkan mengikuti sistem logika digital untuk mempermudah pekerjaan. Dalam bidang kelautan di Indonesia instrumentasi berbasis sitem digital sangat dibutuhkan. Sehingga Departemen Kelautan dan Perikanan (DKP) Republik Indonesia menganggarkan untuk meningkatkan kualitas instrumen-instrumen yang masih analog menjadi sistem digital.
Sistem digital mampu bekerja dengan cara cepat dibandingkan sistem analog sehingga sistem ini banyak digunakan seiring dengan peningkatan kebutuhan manusia. Namun, biaya untuk sistem digital pada beberapa instrument masih sangat mahal, sehingga beberapa untuk beberapa instrument masih memanfaatkan sistem analog. Instrumen-instrumen pengukuran bidang kelautan dan perikanan sangat erat kaitannya dengan sistem digital untuk memudahkan proses pengukuran atau pengambilan sampel, karena perkerjaan di laut yang sangat membutuhkan waktu yang cepat dan akurat.
Saat ini penggunaan instrumen berteknologi dengan sistem digital sudah banyak di Indonesia, meski beberapa instrument masih menggunakan sistem analog. Namun karena harganya yang mahal sehingga penggunaan atau kepemilikannya oleh orang atau instansi terbatas, misalnya oleh perusahaan atau institusi perguruan tinggi.


0 komentar:

Posting Komentar