TEKNOLOGI DIGITAL_XII

MAKALAH
TEKNOLOGI DIGITAL

Disusun oleh: (01)
(03)
1. Aisyah Nabila Febriyani (05)
2. Aulia Ayun Mufidah (07)
3. Deny Anshori (09)
4. Fadiah Arika Nafiliyah
5. Fatiyah Putri Anjani

Pembimbing:
Siti Amriyah, S.Pd

MADRASAH ALIYAH NEGERI 1 GRESIK
Jalan Raya Bungah, No. 46, Bungah

Kabupaten Gresik, Jawa Timur (031)3949544

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dan dengan rahmat
dan karunianya. Makalah Fisika yang berjudul, “TEKNOLOGI DIGITAL” dapat kami buat
sebagai tugas kami. Sebagai bahan pembelajaran kami dengan harapan dapat di terima dan di
pahami bersama.

Kami menyadari bahwa makalah yang kami buat masih jauh dari kata sempurna baik segi
penyusunan, bahasa, maupun penulisannya. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik
dan saran yang membangun dari semua pembaca guna menjadi acuan agar penulis bisa menjadi
lebih baik lagi di masa mendatang.

Semoga makalah ini bisa menambah wawasan bagi para pembaca dan bisa bermanfaat
untukperkembangan dan peningkatan ilmu pengetahuan.
Terima kasih kami ucapkan kepada bapak/ibu guru yang telah membantu kami baik secara moral
maupun maten. Terima kasih juga kami ucapkan kepada teman-teman seperjuangan yang telah
mendukung kami sehingga kami bisa menyelesaikan tugas ini tepat waktu.

Gresik, 15 Desember 2021

Penulis

ii

DAFTAR ISI

HALAMAN COVER ................................................................................................................ i
KATA PENGANTAR.............................................................................................................. ii
DAFTAR ISI............................................................................................................................ iii
A. SINYAL ANALOG DAN SINYAL DIGITAL.................................................................1
B. GERBANG LOGIKA ..........................................................................................................4

1. DIODA DAN TRANSISTOR........................................................................................9
2. JENIS-JENIS GERBANG LOGIKA...........................................................................9

a) Gerbang NOT.........................................................................................................9
b) Gerbang AND.......................................................................................................10
c) Gerbang OR..........................................................................................................10
d) Gerbang NAND ....................................................................................................11
e) Gerbang NOR.......................................................................................................11
f) Gerbang Ex-OR....................................................................................................10
g) Gerbang Ex-NOR.................................................................................................12
C. BILANGAN BINER ..........................................................................................................13
D. TRANSMISI DATA DIGITAL ........................................................................................14
DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................................17

iii

A. SINYAL ANALOG DAN SINYAL DIGITAL
Disusun oleh : Aisyah Nabila Febriyani (01)

Sinyal merupakan sesuatu yang di hasilkan oleh pancaran dan di transmisikan melalui
media.
Berdasarkan fungsi grafik fungsi waktu,sinyal di bedakan menjadi 2 yaitu : Sinyal
Analog dan Sinyal Digital.
1. SINYAL ANALOG (broadband)
Merupakan sinyal yang ditransmisikan terus menerus (kontinu) dan dengan amplitudo
yang bervariasi di antara dua nilai ekstrem (minimum dan maksimum).
Contoh : Suara, Audio, Dan Video
• Kelebihan Sinyal Analog

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 dijalankan 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 –
terus menerus merekam perubahan yang terus menerus terjadi, dalam setiap
pengukuran yang dilakukan oleh teknologi analog ini selalu ada peluang – raguan

1

akan hasil yang dicapai, dalam sebuah teknologi yang membutuhkan
ketepatankordinasi 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 bentuk adalah
otak kita.
2. SINYAL DIGITAL
Merupakan suatu bentuk kode yang hanya mengambil nilai-nilai diskret 0 atau 1.
Contoh : Teks, Bilangan bulat, Dan Karakter-karakter lain
• 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 memanfaatkannya ke suatu situs web atau umumnya
disebut dengan meng - upload. Cara seperti ini disebut online di dunia cyber.
• Kelemahan Sinyal Digital

Sinyal digital juga memiliki 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 sinyal menggunakan digital,
untuk mentransmisikan sinyal yang sama, bandwidth yang diperlukan 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 mengetahui apakah setiap simbol sudah terkirim
dengan benar.

 Perbedaan Sinyal Analog Dan Sinyal Digital

2

Tahukah anda, apa saja kelebiham sistem digital dibandingkan dengan sistem
analog? Kelebihan sistem digital dibandingkan dengan sistem analog antara lain dapat
dibuat dengan mudah, mempunyai ketepatan dan akurasi yang tinggi, pengoprasiannya
dapat di programkan, transmisinya tidak terlalu terpengaruh dengan gangguan berupa
noise, dan dapat dibuat dalam bentuk

 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:

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.

3

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.

B. GERBANG LOGIKA
1. DIODA DAN TRANSISTOR
Disusun Oleh : Aulia Ayun Mufidahh (03)
Komponen listrik atau elektronika seperti resistor, kapasitor, dan induktor
dikenal sebagai komponen pasif. Hal ini karena sifat-sifat fisis komponen-
komponen tersebut tidak berubah meskipun dialiri arus dan tegangan listrik yang
berubah-ubah. Tidak demikian dengan dioda dan transistor. Dioda san transistor
merupakan komponen aktif yang sifat-sifat fisisnya dapat berubah ketika arus dan
tegangan listrik yang berubah-ubah. Dioda dan transistor digunakan sebagai
switch pada rangkaian digital yang berfungsi untuk melakukan transasi antara
level digital yang berfungsi untuk melakukan transisi antara level digital 1 dan 0.

a. Dioda
Dioda adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk

mengalirkan arus listrik hanya ke satu arah.

Gambar 1.1 berbagai jenis dioda yang banyak dipakai dalam rangkaian digital.

4

Sesuai dengan karakteristiknya yang hanya dapat mengalirkan arus listrik
ke satu arah saja, maka dioda dinyatakan dengan simbol seperti yang
ditunjukkan dibawah ini:

Gambar 1.2 simbol dioda

Sebuah dioda terdiri atas dua buah blok semikonduktor yang telah dikotori
atau dicampur dengan bahan lain (doped-semi - conductors) dan kemudian
digabungkan. Satu blok semi konduktor merupakan semikonduktor tipe P
(poditif) dan blok semikonduktor lainnya merupakan konduktor tipe – N
(negatif).

Gambar 1.3 gabungan blok semikonduktor tipe-P dan tipe-N pada
dioda

Cara kerja dioda dapat dibedakan menjadi dua, yaitu panjar maju
(forward biased) dan panjar mundur (reverse biased). Untuk
memahaminya, perhatikan gambar 1.4 berikut :

5

Gambar 1.4 cara kerja dioda

Dioda mengalami panjar maju (forward biased) ketika terminal negatif
suatu sumber listrik (baterai) dihubungkan dengan keteminal negatif
dioda. Sementara itu, dioda mengalami panjar mundur (reverse biased )
ketika terminal negatif suatu sumber listrik (baterai) dihubungkan
keterminal positif dioda. Pada keadaan ini, arus listrik tidak dapat
mengalir melalui dioda. Karakteristik unik dioda inilah yang membuat
dioda dapat digunakan sebagai sakelar (switch). Hal ini karena dioda dapat
mengalirkan arus listrik ketika mengalami panjar maju dan dapat memutus
aliran listrik ketika mengalami panjar mundur.

b. Transistor

Transistor adalah sebuah komponen elektronika yang digunakan
untuk penguat, sebagai sirkuit pemutus, sebagai penyambung, sebagai
stabilitas tegangan, modulasi sinyal dan lain-lain. Fungsi transistor juga
sebagai kran listrik yang dimana berdasarkan tegangan inputnya,
memungkinkan pengalihat listrik yang akurat yang berasal dari sumber
listrik.

Gambar 1.5 jenis transistor
6

Dioda dapat mengalirkan arus listrik ke satu arah saja, tetapi dioda
tidak dapat mengontrol besarnya arus lidtrik yang melaluinya. Tetapi,
kemampuan untuk mengontrol besarnya arus listrik ini dimiliki oleh
trsnsistor. Dalam hal ini, sebuah transistor dapat digunakan untuk
menaikkan dan menurunkan arus listrik yang melaluinya.

Secara umum, transistor dibagi menjadi dua jenis, yaitu transistor
bipolar (NPN dan PNP). Sebuah transistor bipolar terdiri atas bahan-bahan
semikonduktor seperti halnya dioda. Akan tetapi, proses penggabungan
bahan-bahan semikonduktor pada transistor berbeda dengan proses
penggabungan bahan-bahan semikonduktor pada dioda.

Gambar 1.6 penggabungan bahan-bahan semikonduktor

Pada transistor bipolar NPN, bahan semikonduktor tipe-P
ditempatkan diantara dua bahan semikonduktor tipe-N. dalam hal ini,
bahan konduktor tipe-P dibuat lebih tipis dibandingkan dengan bahan
konduktor tipe-N. seperti di lihat pada gambar 1.6 transistor NPN terdiri
atas emitor (emitter), basis (base), dan kolektor (collector).

7

Cara kerja pada transisror tipe NPN, sebagian arus elektron
mengalir dari emitor (E) menuju ke basis (B) dan disaat yang bersamaan,
sebagaian besar arus elektron mengalir dari emitor (E) menuju ke kolektor
(C). Jika elektron yang keluar melalui basis dikurangi, transistor secara
otomatis juga akan mengurangi arus elektron yang mengalir keluar
melalui emitor. Demikian juga ketika elektron yang keluar melalui basis
ditingkatkan, maka arus elektron yang mengalir melalui emitor juga akan
meningkat. Arus listrik yang berlawanan dengan arah arus elektron akan
mengakibatkan arus listrik lemah mengalir dari basis menuju emitor akan
menyebabkan terjadinya aliran listrik kuat dari kolektor ke emitor.

Transistor PNP merupakan kebalikan dari transistor NPN.
Transistor jenis ini tersusun atas gabungan bahan-bahan semikonduktor
dengan menempatkan lapisan tipis semikonduktor tipe-N diantara dua
lapisan tipe-P yang lebih tebal. Dalam hal ini, pada transistor PNP arus
listrik lemah yang mengalir dari emitor yang menuju basis menyebabkan
terjadinya aliran arus listrik kuat dari emitor ke kolektor. Akan tetapi, jika
transistor NPN adalah elektron, maka pembwa muatan pada transistor
PNP adalah lubang-lubang (holess).

NPN PNP

Gambar 1.7 cara kerja transistor NPN dan PNP

8

2. JENIS-JENIS GERBANG LOGIKA
A. Gerbang NOT
Disusun oleh : Deny Anshori (05)
Disebut juga sebagai Inverter (pembalik), Gerbang NOT memang
memiliki konfigurasi terbalik. Ia dapat mengubah input 0 menjadi output 1,
sedangkan input 0 akan menjadi output 1. Gerbang NOT juga sangat berbeda

dengan gerbang lainnya, karena ia hanya mempunyai 1 input dan 1 output
saja.
Umumnya Gerbang NOT di simbolkan dengan lambang (-) diatas variabel
lainnya, hal tersebut bertujuan agar penggunaannya tidak salah atau keliru.
Hal ini karena ia berguna sebagai pembalik dan berfungsi sangat vital dalam
sistem digital.
B. Gerbang AND

Gerbang AND termasuk yang paling sederhana diantara lainnya,
dimana gerbang ini membutuhkan dua input untuk menghasilkan satu output.
Sistemnya terdiri dari 0 dan 0 akan menghasilkan 0, 1 dan 0 akan
menghasilkan 0, 1 dan 1 akan menghasilkan 1.

9

Dari konfigurasi tersebut terciptalah sebuah input dan output
sederhana, biasanya ia digunakan untuk sebuah IC alat elektronik seperti
TTL Logic AND Gate atau CMOS Logic AND Gate
C. Gerbang OR
Disusun Oleh : Fadiah Arika Nafiliyah (07)

Mempunyai dua input A dan B dan satu output X.
Prinsip pengoperasian gerbang logika OR :

“ Jika input A atau B atau keduanya tinggi (high) , output X akan
tinggi (high)”

“ Jika input A atau B atau keduanya rendah (low) , output X akan
rendah (low)”
Sehingga Input dan Output dinyatakan sebagai X = A + B
D. Gerbang NAND (Not AND)
Mempunyai dua input A dan B serta satu output X.

Prinsip gerbang NAND :
Kebalikan dari gerbang AND.
“ Gerbang NAND memberikan output 0, jika AND memberikan output 1”
“ Gerbang NAND memberikan output 1, jika AND memberikan output 0”

10

Untuk input yang sama.

E. Gerbang Nor
Disusun oleh : Fatiyah Putri Anjani (09)
NOR (NOT OR) ialah gabungan dari gerbang NOT dan gerbang OR.
Artinya gerbang logika ini merupakan kebalikan dari Gerbang OR. Seperti
halnya seperti gerbang NAND, hasil output yang didapat ialah hasil output
yang kebalikan dari gerbang OR.

Operasi Gerbang NOR

F. Gerbang Ex-OR
Ex-OR (Exclusive OR) mempunyai dua inputan dan satu hasil output.

Logika pada gerbang ini merupakan output pasti 1 bila kedua nilai inputan
berbeda, dan pasti 0 bila kedua inputan sama. Contoh : bila input pertama

ialah 0 dan input kedua ialah 1 atau sebaliknya maka hasil output ialah 1.
11

Tetapi bila input pertama dan kedua ialah 1 atau 0 maka output yang
dihasilkan pasti 0.
Operasi Gerbang Ex-OR

G. Gerbang Ex-Nor
Disusun Oleh : Aulia Ayun M (03)
Ex-NOR adalah singkatan dari Exclusive NOR dan merupakan kombinasi
dari Gerbang Ex-OR dan Gerbang NOT. Gerbang Ex-NOR akan
menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan atau Inputnya
bernilai Logika yang sama dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika
0 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang berbeda. Hal ini
merupakan kebalikan dari Gerbang Ex-OR (Exclusive OR).

Gambar simbol gerbang logika Ex-NOR
Seperti halnya gerbang Ex-OR, gerbang Ex-NOR juga dapat dibuat dari
beberapa gerbang logika dasar, yaitu AND, OR, dan NOT.
Gerbang logika Ex-NOR digunakan untuk membentuk rangkaian operasi
artimatika dan mengecek data seperti ADDERS, SUBTRACTORS atau
PARITY CHECKERS. Gerbang logika XNOR dapat juga digunakan
untuk rangkaian Digital Comparator.
Contoh gerbang Ex-NOR dan tabel kebenaran :

12

Pengoperasian gerbang logika Ex-NOR mengikuti prinsip.“ Jika salah satu
dari kedua inputnya tinggi (high) maka outputnya akan rendah (low) dan
jika kedua inputnya tinggi (high) atau rendah (low), maka outputnya akan
tinggi (high).”

C. BILANGAN BINER
Disusun Oleh : Fadiah (07) dan Anjani (09)
1. Pengertian bilangan biner dan heksa desimal
Bilangan biner (binary number) adalah bilangan yang hanya dituliskan dengan
angka nol (0) dan satu (1).
Cara mengubah suatu bilangan dalam sistem biner (binary number) :
 Dalam sistem desimal, angka ke-n dari kanan menyatakan 10n-1.
Contoh : 7 x 103 + 3 x 102 + 5 x 101+ 6 x 100.
Angka pertama dari kanan adalah 6 x 101-1 = 6, angka kedua dari kanan 5 x 102-1=
50, angka ketiga dari kanan 3 x 103-1= 300 dan angka ke empat dari kanan 7 x 104-
1= 7000. Tampak dari digit bil. desimal hadir sebagai koofisien-koofisien (digit
yang bergaris bawah) dari eksponen 10.
 Dapat ditampilkan bilangan biner dengan bilangan- bilangan eksponen 2. Dimana
dalam sistem bilangan biner angka ke-n dari kanan menyatakan 2 Jika pada
bilangan desimal, koefisien-koefisiennya merupakan digit 0 sampai dengan digit
9, koefisien pada bilangan biner hanya digit 0 dan 1. Sebagai contoh bilangan 6
dapat kita tampilkan sebagai berikut :
13

6 = 1 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20

Dituliskan 62 = 110, dibaca (satu satu nol)

 Cara lain menampilkan bilangan 6 dalam system biner dapat dengan pembagian
terus-menerus dengan 2 dan menulis sisa pembagian di kolom kanan.
Pembagian berhenti jika sisa pembagian terakhir 1 dan 0. Hasil dibaca pada
kolom sisa (paling kanan).

Contoh :

10 = 1 x 23 + 0 x 22+ 1 x 21+ 0 x 20

102= 1010

Heksadesimal atau sistem bilangan basis enam belas adalah sebuah sistem
bilangan yang menggunakan 16 simbol. Berbeda dengan sistem bilangan desimal, simbol
yang digunakan dari sistem ini adalah angka 0 sampai 9, ditambah dengan 6 simbol
lainnya dengan menggunakan huruf A hingga F. Sistem bilangan ini digunakan untuk
menampilkan nilai alamat memori dalam pemrograman komputer.

D. TRANSMISI DATA DIGITAL
Disusun Oleh : Aisyah Nabila F (01)
Transmisi data, yaitu memindahkan informasi atau data digital dari satu perangkat
lainnya. Sitem digital hanya mengenal dua jenis sinyal yaitu sinyal yang dinyatakan
dengan besaran fisis berupa tegangan tinggi dan tegangan rendah.

Tegangan tinggi biasanya dinyatakan dengan 1 dan tegangan rendah biasanya di nyatakan
dengan 0.

Berdasarkan jumlah rangkaian atau kabel yang menghubungkan dua buah
perangkat digital, transmisi data digital dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu
transmisi paralel dan transmisi seri.

- Transmisi Paralel, adalah transmisi transmisi data digital yang menggunakan lebih dari
satu sistem rangkaian koneksi. Pada transmisi paralel, beberapa bit (biasanya 8 bit atau
satu byte / karakter) akan dikirim secara bersamaan pada saluran yang berbeda (kabel,
saluran frekuensi) dalam kabel yang sama, atau radio jalan, dan disinkronisasi untuk
sebuah jam

14

- Transmisi Seri, adalah transmisi digital yang hanya menggunakan satu sistem
rangkaian koneksi.
Pada transmisi serial, pada setiap waktu hanya 1 bit data yang dikirimkan. Dengan kata
lain, bit-bit data tersebut dikirimkan secara satu per satu. Model transmisi seperti ini
dijumpai pada contoh seperti seorang pengguna menghubungkan terminal ke host
komputer yang berada pada bangunan yang lain.

Sistem transmisi paralel maupun sistem transmisi seri mempunya kelebihan dan
kekurangan masing-masing. Jika dibandingkan dengan sistem transmisi seri, sistem
transmisi paralel dapat mentransfer data lebih cepat, tetapi sistem transmisi paralel lebih
mahal jika dibandingkan dengan sistem transmisi seri.
Dalam komunikasi parallel, karena transmisi dilakukan pada waktu yang sama, maka
dibutuhkan kabel lebih banyak. Sementara pada transmisi serial, kabel yang digunakan
tetap dua. Hal ini menyebabkan kabel untuk transmisi serial lebih kompak dibanding
kabel untuk transmisi parallel.
Kelemahan komunikasi parallel adalah masalah half-duplex. Kabel yang digunakan untuk
mengirim dan menerima data adalah kabel yang sama. Bandingkan dengan serial yang
full-duplex, dimana masing masing pengiriman dan penerimaan data menggunakan 2
kabel berbeda.

Contoh Transmisi Data Digital
Contoh paling umum dari sinyal digital adalah text atau character string.

Informasi yang disajikan dalam bentuk text lebih nyaman untuk dimengerti oleh
manusia. Oleh karena itu, data binary yang ditransmisikan melalui sinyal digital
akan diproses untuk ditampilkan dalam bentuk text. Data telah dirancang

15

sedemikian rupa sehingga karakter dapat direpresentasikan oleh pola byte dari
data. Digunakan byte parity untuk menentukan letak kesalahan dalam pengiriman
data.
Kabel primter DB-25 merupakan contoh perangkat yang menungkinkan transmisi
digital paralel, Sedangkan kabel internet RJ-45, USB, dan DB 0 merupakan
contoh perangkay yang menungkinkan transmisi digital seri.

16

DAFTAR PUSTAKA
Buku pintar belajar FISIKA.(K13). Sagufindo Kinarya. XII
Indriani Lestariningati, S. (2017). Rencana Pembelajaran Semester (rps) Kurikulum 2017.
Mustofa, A. (2018). Pengolahan Sinyal Digital. Universitas Brawijaya Press.
Siregar, H. F., & Parinduri, I. (2017). Protoype Gerbang Logika (And, Or, Not, Nand, Nor) pada
Laboratorium Elektronika STMIK Royal Kisaran. JurTI (Jurnal Teknologi Informasi), 1(1), 37-
47.

17