APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Fisika

Teknologi Digital

MATERI

Penyimpanan Digital


Pengertian Teknologi Digital dan Analog

Perhatikan Gambar berikut !

Gambar 1: Memotong sayuran dengan pisau sumber: https://www.fimela.com/lifestyle-relationship/read/3736584/cara-memotong-sayuran-ala-chef-profesional)



 Gambar 2: Mengendarai sepeda (sumber: https://lifestyle.okezone.com/read/2018/06/07/481/1907795/8-manfaat-rutin-bersepeda-mulai-dari-bantu-cegah-kanker-hingga-panjang-umur)



 Gambar 3: Komunikasi menggunakan telefon (sumber: Sumber: https://chanelmuslim.com/konsultasi)


Teknologi adalah keseluruhan sarana untuk menyediakan barang-barang yang diperlukan bagi kelangsungan dan kenyamanan hidup manusia. Dalam pengertian lain, teknologi merupakan penerapan dari ilmu pengetahuan yang dimiliki manusia. Contoh teknologi yang ada dalam kehidupan manusia tentu saja sangat banyak. Misalnya seperti gambar 1, pisau termasuk teknologi yang selalu digunakan dalam kehidupan sehari-hari yang dapat mempermudah manusia dalam memotong sesuatu. Gambar 2, sepeda merupakan teknologi yang dapat mempermudah manusia dalam berpindah tempat. Gambar 3, telepon genggam merupakan teknologi yang dapat mempermudah manusia dalam berkomunikasi. Berdasarkan ketiga contoh dan penjelasan tersebut, tentu saja sekarang kalian sudah paham tentang teknologi, bukan? Jadi, dengan kata lain, dapat diartikan bahwa teknologi adalah sebuah alat yang digunakan untuk memudahkan kehidupan manusia dalam kehidupan sehari-hari.

1.     PENGERTIAN ANALOG
Analog merupakan sebutan sebuah sinyal yang memiliki bentuk gelombang dan cara kerjanya yang berkelanjutan. Sinyal analog ini membawakan informasi data, yaitu dengan mengubah karakteristik gelombang. Parameter yang digunakan sinyal analog ini ada 2, yaitu frekuensi dan amplitude. Umumnya gelombang yang terdapat dalam sinyal analog memiliki bentuk gelombang sinus dengan 3 variabel dasar yaitu frekuensi, amplitude dan phase. Frekuensi adalah banyaknya jumlah gelombang dari sebuah sinyal analog, amplitude merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan sebuah sinyal analog, sedangkan phase merupakan besaran sudut sebuah sinyal analog dalam waktu-waktu tertentu. Lalu bagaimana cara kerja sebuah sinyal analog? cara kerja sinyal ini adalah dengan menyebarkan sinyal menggunakan gelombang radio atau elektromagentik dan dilakukan berulang-ulang. Proses penyebaran sinyal ini tentunya dipengaruhi berbagai faktor pengganggu. Jadi sinyal analog adalah sebuah bentuk komunikasi elektromagnetik yang sangat tergantung pengirimannya pada gelombang elektromagnetik.

2.    PENGERTIAN DIGITAL
 

Gambar 4 : Ilustrasi sebuah system digital, hanya ada kode 1 dan 0 (sumber :maxmanroe.com) 

Kata digital berasal dari kata Digitus (bahasa Yunani) yang berarti jari-jemari. Istilah digital menunjuk kepada jari-jari kaki dan tangan, yang telah dipakai selama ribuan tahun untuk menghitung dan menggambarkan data-data numerik. Teknologi digital sendiri merupakan sistem menghitung sangat cepat yang memproses semua bentuk informasi sebagai nilai-nilai numerik. Perlu diketahui, jumlah jari-jemari manusia normal ada 10. Angka 10 ini terdiri atas dua angka 1 dan 0. Dua angka ini, 1 dan 0 inilah yang digunakan dalam dunia digital. Angka 1 dan 0 merupakan lambang dari ON dan OFF atau YA dan TIDAK. Dua angka ini disebut juga bilangan biner atau BIT. Bilangan biner inilah yang menjadi tumpuan dari semua perintah-perintah dan menjadi kode dari sebuah sistem digital.
Sistem digital menggunakan kode 1 dan 0 juga dikenal sebagai BIT (Binary Digit). Bit merujuk pada sebuah digit dalam sistem angka biner, contohnya angka 10010 memiliki panjang 5 bit. Digit biner hampir selalu digunakan sebagai satuan terkecil dalam penyimpanan dan komunikasi informasi di dalam teori komputasi dan informasi digital. Pengertian bit ini sangat penting ketika ingin mempelajari tentang transmisi dan penyimpanan data secara digital. Berikut ini pengodean huruf yang dilakukan dalam sistem biner.

3.    PENGERTIAN TEKNOLOGI ANALOG
Teknologi analog adalah merupakan suatu bentuk perkembangan teknologi sebelum berkembangnya teknologi digital. Pada dasarnya analog merupakan perkembangan teknologi yang masih menggunakan sistem yang manual,dalam artian belum sepenuhnya dapat bekerja secara otomatis seperti pada teknologi digital. Teknologi analog pada dasarnya hanyalah alat yang sederhana dengan program yang tertentu saja.
Teknologi Analog merupakan proses pengiriman sinyal dalam bentuk gelombang. Sinyal analog bekerja dengan mentransmisikan suara dan gambar dalam bentuk gelombang kontinu (continous varying). Misalnya ketika seseorang berkomunikasi dengan menggunakan telepon, maka suara yang dikirim melalui jaringan telepon tersebut dilewatkan melalui gelombang.
Dan kemudian, ketika gelombang ini diterima, maka gelombang tersebut yang diterjemahkan kembali ke dalam bentuk suara, sehingga si penerima dapat mendengarkan apa yang disampaikan oleh pembicara lainnya dari komunikasi tersebut. Sinyal analog merupakan pemanfaatan gelombang elektromagnetik.

Contoh teknologi analog:

  • Radio Analog 
  • Telefon 
  • Remote TV 
  • Speedometer 
  • Pengukur Tekanan

4.    PENGERTIAN TEKNOLOGI DIGITAL
Berdasarkan penjelasan tentang teknologi dan digital, maka dapat diartikan bahwa teknologi digital adalah teknologi yang tidak lagi menggunakan tenaga manusia atau manual, tetapi cenderung pada sistem pengoperasian yang otomatis dengan sistem komputerisasi atau format yang dapat dibaca oleh komputer. Teknologi digital pada dasarnya hanyalah sistem penghitung yang sangat cepat yang memproses semua bentuk-bentuk informasi sebagai nilai-nilai numeris, atau dengan kata lain, teknologi digital adalah teknologi yang menggunakan perintah pengkodean biner untuk menghasilkan suatu perintah tertentu yang diinginkan oleh seorang digital progammer.

Gambar 5: Ilustrasi teknologi digital (Sumber: http://www.atbnews24.com/2018/06/pengertian-teknologi-digital.html)

Contoh teknologi digital:

  • Jam digital
  • Radio digital
  • TV digital
  • Handphone
  • Komputer
  • Kamera digital

Penyimpanan Data Digital

Penyimpanan Data Digital    

Penyimpanan data dalam dunia digital adalah sebuah benda elektronik yang mampu menyimpan data-data elektronik dengan tujuan agar dapat dibuka kembali dan atau digunakan kembali. Data-data yang disimpan dapat berupa gambar diam, gambar bergerak, suara, tulisan, dan sebagainya. Alat penyimpan data atau dalam istilah komputer dikenal sebagai computer data storage merujuk kepada media penyimpanan massal yang bisa berupa cakram optik. Beberapa bentuk media penyimpanan magnetik (seperti halnya hard disk), dan tipe-tipe media penyimpanan lainnya yang lebih lambat daripada RAM, tetapi memiliki sifat lebih permanen, seperti flash memory.

Beberapa jenis alat penyimpan data yang cukup populer dalam dunia komputasi (komputer) sebagai berikut:
1.    Hard disk (Cakram Keras)
Hard disk atau cakram keras atau hard disk drive (HDD) atau hard drive (HD) adalah sebuah benda yang mampu menyimpan data digital. Data yang tersimpan dalam HDD dapat diolah kembali oleh pengguna komputer. Pengolahan data dapat berupa penggandaan, penghapusan, penambahan, pengeditan dan sebagainya. Sebuah hard disk berbentuk piringan magnetis. Reynold Johnson merupakan orang yang pertama kali membuat cakram keras. Kapasitas terbesar cakram keras saat ini mencapai 6 TB dengan ukuran standar 3,5 inci.
 

Gambar 6: Hard disk (sumber : tokopedia)

2.    Fash Disk
Flashdisk adalah sebuah alat penyimpanan data eksternal yang dihubungkan port USB yang mampu menyimpan berbagai format data dan memiliki kapasitas penyimpanan yang cukup besar. Flashdisk dapat menyimpan data secara permanen walaupun aliran listrik pada rangkaian flashdisk diputuskan. Ini terjadi karena didalam flashdisk terdapat sebuah controller dan memori yang mampu menyimpan data secara permanen walaupun aliran listrik yang ada pada flashdisk sudah diputuskan oleh user.
 


Gambar 7: Flas disk (sumber: https://www.dictio.id/t/apa-kekurangan-dan-kelebihan-platform-teknologi-digital/14333/2)

Kelebihan dan kekurangan Flashdisk
Kelebihan Flashdisk

  1. Flashdisk memiliki kapasitas penyimpanan data yang cukup besar. 
  2. Memiliki ukuran yang kecil dan cara penggunaanya yang mudah. 
  3. Harganya relatif terjangkau baik untuk kalangan pelajar maupun umum.

Kekurangan Flashdisk

  1. Mudah hilang karena ukurannya kecil. 
  2. Jika flas disk di dalam kantong baju/celana dan lupa mengeluarkannya maka flash disk akan ikut tercuci sehingga flash disk menjadi rusak.

3.    MicroSD
MicroSD adalah kartu memori non-volatile yang dikembangkan oleh SD Card Association yang digunakan dalam perangkat portable. Kaluarga microSD yang lain terbagi menjadi SDSC yang kapasitas maksimum resminya sekitar 2 GB, meskipun beberapa ada yang sampai 4 GB. SDHC (High Capacity) memiliki kapasitas dari 4 GB sampai 32 GB, dan SDXC (Extended Capacity) kapasitasnya di atas 32 GB hingga maksimum 2 TB. MicroSD diaplikasikan pada berbagai peralatan teknologi, seringnya digunakan pada telefon genggam (hand phone).
 

Gambar 8: MicroSD (https://blog.dimensidata.com/pengertian-dan-perbedaan-kualitas-class-pada-microsd/)

1.

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut!

  1. Kode digital mempunyai arti YA dan TIDAK.
  2. Kode digital terdiri atas dua angka 0 dan 0.
  3. Kode digital terdiri atas angka 0 dan 1.
  4. Kode digital terdiri dari angka 0 dan 9.

Pernyataan yang tepat terkait dengan kode yang digunakan dalam sistem digital ditunjukkan oleh angka....
 


A. 1) dan 2)
B. 1) dan 3)
C. 2) dan 3)
D. 2) dan 4)
E. 3) dan 4)

JAWABAN BENAR

B.

1) dan 3)

PEMBAHASAN

  • Kode digital mempunyai arti YA dan TIDAK.

Pernyataan ini benar. Dalam sistem digital, representasi menggunakan kode digital umumnya memiliki dua nilai yang mewakili dua kemungkinan, misalnya 0 untuk "TIDAK" dan 1 untuk "YA". Ini adalah dasar dari sistem biner yang digunakan dalam komputasi digital.

  • Kode digital terdiri atas dua angka 0 dan 0.

Pernyataan ini tidak benar. Jika kode digital terdiri dari dua angka 0, maka tidak akan mampu mewakili lebih dari satu nilai (biasanya "TIDAK"). Dalam sistem biner, kita membutuhkan setidaknya dua simbol berbeda, yaitu 0 dan 1, untuk mewakili kedua nilai yang mungkin.

  • Kode digital terdiri atas angka 0 dan 1.

Pernyataan ini benar. Kode digital dalam sistem biner memang terdiri dari dua angka, yaitu 0 dan 1. Setiap digit dalam kode ini mewakili satu bit, yang merupakan unit dasar informasi dalam komputasi digital.

  • Kode digital terdiri dari angka 0 dan 9.

Pernyataan ini tidak benar. Dalam sistem biner, hanya ada dua angka, yaitu 0 dan 1. Sistem desimal (sepuluh basis) memiliki angka dari 0 hingga 9, tetapi ini bukan yang digunakan dalam representasi kode digital pada sistem-sistem seperti komputer.

Berdasarkan pembahasan di atas, pernyataan yang tepat terkait dengan kode yang digunakan dalam sistem digital adalah pilihan:. 1) dan 3)

 

2.

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Jika semikonduktor jenis-p disambungkan dengan semikonduktor jenis-n akan terjadi daerah pengosongan. Hal ini disebabkan...


A. hole yang ada di semikonduktor jenis-n bergabung dengan elektron yang berasal dari semikonduktor jenis-p
B. hole yang ada di semikonduktor jenis-p bergabung dengan elektron yang berasal dari semikonduktor jenis-n
C. hole yang ada di semikonduktor jenis-n bergabung dengan elektron yang berasal dari semikonduktor jenis-n
D. hole yang ada di semikonduktor jenis-p bergabung dengan elektron yang berasal dari semikonduktor jenis-p juga
E. ada tegangan yang berlebih

JAWABAN BENAR

A.

hole yang ada di semikonduktor jenis-n bergabung dengan elektron yang berasal dari semikonduktor jenis-p

PEMBAHASAN

Saat semikonduktor jenis-P (di mana mayoritas pembawa muatannya adalah "hole" atau kekosongan elektron) dan semikonduktor jenis-N (di mana mayoritas pembawa muatannya adalah elektron) disambungkan bersama untuk membentuk sebuah junction (daerah penyambungan), akan terjadi daerah pengosongan di sekitar junction ini. Fenomena ini dikenal sebagai junction p-n.

Pada saat junction p-n terbentuk, hole pada semikonduktor jenis-P akan berdifusi menuju daerah semikonduktor jenis-N, dan elektron pada semikonduktor jenis-N akan berdifusi menuju daerah semikonduktor jenis-P. Ketika hole dan elektron ini bertemu di daerah pengosongan, mereka akan bergabung, menyebabkan terjadinya rekombinasi. Proses ini mengakibatkan terbentuknya daerah bebas pembawa muatan di sekitar junction yang disebut daerah pengosongan.

Jadi, jawaban yang benar adalah bahwa hole yang ada di semikonduktor jenis-n bergabung dengan elektron yang berasal dari semikonduktor jenis-p.

3.

Kerjakan soal dibawah ini dengan benar !

Terjadinya lapisan penghalang pada sambungan antara semikonduktor jenis-p dengan semikonduktor jenis-n adalah...


A. Elektron pada semikonduktor jenis-n tidak bergerak
B. Hole pada semikonduktor jenis-p tidak bergerak
C. Terjadi difusi elektron dan hole pada daerah sambungan sehingga timbul medan listrik
D. Elektron pada semikonduktor jenis-n bergerak menjauhi sambungan
E. Lubang pada semikonduktor jenis-p bergerak menjauhi sambungan

JAWABAN BENAR

C.

Terjadi difusi elektron dan hole pada daerah sambungan sehingga timbul medan listrik

PEMBAHASAN

Saat dua semikonduktor tipe-P dan tipe-N digabungkan untuk membentuk junction p-n, terjadi difusi muatan antara keduanya. Di daerah sambungan, elektron dari semikonduktor tipe-N akan berdifusi ke semikonduktor tipe-P, sementara hole dari semikonduktor tipe-P akan berdifusi ke semikonduktor tipe-N. Difusi ini menghasilkan daerah di mana elektron dan hole yang bertemu akan mengalami rekombinasi, membentuk lapisan tipis di antara daerah-daeah semikonduktor tersebut yang disebut daerah penghalang atau lapisan penghalang (depletion region).

Dalam proses ini, terbentuk medan listrik di sepanjang daerah penghalang karena adanya perbedaan muatan antara hole yang tersisa di semikonduktor tipe-P dan elektron yang tersisa di semikonduktor tipe-N. Medan listrik ini menyebabkan adanya gaya yang menghambat difusi lebih lanjut dari elektron dan hole, sehingga terbentuklah lapisan penghalang yang memiliki karakteristik isolator.

Jadi, jawaban yang benar adalah bahwa terjadi difusi elektron dan hole pada daerah sambungan sehingga timbul medan listrik.

4.

Kerjakan soal dibawah ini dengan benar !

Agar arus mengalir, yang harus dilakukan pada diode adalah...


A. Diberi panjar maju
B. Diberi panjar mundur
C. Diberi panjar maju yang lebih besar dari tegangan sambungan
D. Diberi panjar mundur yang lebih besar dari tegangan sambungan
E. Diberi tegangan mundur yang lebih besar dari dari tegangan breakdown.

JAWABAN BENAR

A.

Diberi panjar maju

PEMBAHASAN

Dalam diode, arus hanya dapat mengalir dalam satu arah, yaitu dari terminal anode (terminal positif) ke terminal katode (terminal negatif). Untuk memungkinkan arus mengalir, diode perlu diberi panjar maju, yang berarti menerapkan tegangan positif pada anode dan tegangan negatif pada katode.

Ketika diode diberi panjar maju, diode melewati kondisi yang disebut "kondisi terkondisi maju" di mana lapisan penghalang (depletion region) di daerah sambungan p-n akan menipis karena tegangan yang diterapkan. Ini memungkinkan elektron dari lapisan n untuk berdifusi ke lapisan p dan hole dari lapisan p untuk berdifusi ke lapisan n, memungkinkan arus untuk mengalir.

Jadi, jawaban yang benar adalah bahwa untuk memungkinkan arus mengalir, yang harus dilakukan pada diode adalah diberi panjar maju.

5.

Kerjakan soal dibawah ini dengan benar !

Arus yang mengalir saat diode dipanjar mundur merupakan..


A. Arus bocor
B. Arus yang disebabkan gerakan pembawa muatan mayoritas
C. Arus yang bersumber dari sumber tegangan luar
D. Arus yang disebabkan gerakan elektron
E. Arus yang disebabkan gerakan hole

JAWABAN BENAR

A.

Arus bocor

PEMBAHASAN

Ketika diode diberi panjar mundur (tegangan searah dari katode ke anode), seharusnya hanya sedikit arus yang mengalir melalui diode. Namun, dalam kenyataannya, ada arus kecil yang mengalir meskipun diode dipanjar mundur. Arus ini disebut "arus bocor" atau "arus reverse leakage".

Arus bocor terjadi karena beberapa pembawa muatan minoritas yang ada di dalam semikonduktor (seperti elektron di semikonduktor tipe-P dan hole di semikonduktor tipe-N) dapat terlibat dalam pergerakan ke arah yang berlawanan dengan arah panjar, meskipun dalam jumlah yang sangat kecil. Arus bocor ini biasanya sangat rendah dan diinginkan untuk tetap rendah dalam kebanyakan aplikasi diode.

Jadi, jawaban yang benar adalah bahwa arus yang mengalir saat diode dipanjar mundur merupakan arus bocor.

redesain-navbar Portlet