SinyalDanSistem

(gelombang tegangan dan arus yang terdapat pada suatu rangkaian listrik)

1.  Pengertian Sinyal Sinyal adalah besaran fisis yang berubah menurut waktu, ruang, atau variabel-variabel bebas lainnya.
Untuk menyalurkan data dari satu tempat ke tempat yang lain, data akan diubah menjadi sebuah bentuk sinyal. Sinyal adalah suatu isyarat untuk melanjutkan atau meneruskan suatu kegiatan. Biasanya sinyal ini berbentuk tanda tanda, lampu-lampu, atau suara-suara. Sinyal dibentuk oleh transmitter dan ditransmisikan melalui media transmisi. Sinyal sangat erat sekali hubungannya dengan fungsi waktu (periodik), tetapi sinyal juga dapat diekspresikan dalam bentuk fungsi frekuensi.
Contoh yang sudah umum:
• gelombang tegangan dan arus yang terdapat pada suatu rangkaian  listrik (Sinyal Listrik / sinyal elektrik)
•  sinyal audio seperti sinyal wicara atau musik

• sinyal bioelectric seperti electrocardiogram (ECG) atau electroencephalogram  (EEG)

• gaya-gaya pada torsi dalam suatu sistem mekanik

• laju aliran pada fluida atau gas dalam suatu proses kimia

2.  Sinyal Analog dan Digital Sinyal dapat berupa analog maupun digital. Sinyal analog berupa gelombang yang kontinyu yang mengalami perubahan yang sangat halus setiap adanya perubahan waktu. Misalnya suatu gelombang bergerak dari nilai A menuju nilai B, maka akan mengalami sejumlah perubahan nilai-nilai, mulai dari nilai A berubah sedikit demi sedikit hingga mencapai nilai B. Berbeda dengan sinyal digital tidak kontinyu dan hanya mempunyai dua nilai tertentu yang biasa dikatakan secara sederhana dengan nilai 1 dan 0 dan perubahan dari satu nilai ke nilai satunya secara mendadak seperti lampu yang diswitch nyala dan padam.Sinyal AnalogSinyal analog / Isyarat Analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/ karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan dengan gelombang sinus, mengingat gelombang sinus merupakan dasar untuk semua bentuk isyarat analog.
Gelombang pada Sinyal Analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase.
• Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog.
• Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik.
• Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.
Sinyal DigitalSinyal digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1. Teknologi Sinyal digital hanya memiliki dua keadaan, yaitu 0 dan 1, sehingga tidak mudah terpengaruh oleh derau/noise, tetapi transmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman data yang relatif dekat. Sinyal Digital juga biasanya disebut juga Sinyal Diskret.
Sistem Sinyal Digital merupakan bentuk sampling dari sytem analog. digital pada dasarnya di code-kan dalam bentuk biner (atau Hexa). besarnya nilai suatu system digital dibatasi oleh lebarnya / jumlah bit (bandwidth). jumlah bit juga sangat mempengaruhi nilai akurasi system digital.
Teknologi Sinyal Digital ini juga memiliki kelebihan yang tidak dimiliki oleh Teknologi Sinyal Analog. Diantaranya adalah dibawah ini :

1. Mampu mengirimkan informasi dengan kecepatan cahaya yang dapat membuat informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.

1. Penggunaan yang berulang – ulang terhadap informasi tidak mempengaruhi kualitas dan kuantitas informsi itu sendiri.

1. Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk.

1. Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimnya secara interaktif.

Pada saat ini banyak teknologi-teknologi yang memakai Teknologi Sinyal Digital. Karena kelebihan kelebihannya, antara lain:

• untuk menyimpan hasil pengolahan, sinyal digital lebih mudah dibandingkan sinyal analog. Untuk menyimpan sinyal digital dapat menggunakan media digital seperti CD, DVD, Flash Disk, Hardisk. Sedangkan media penyimpanan sinyal analog adalah pita tape magnetik.

• lebih kebal terhadap noise karena bekerja pada level ’0′ dan ’1′.

• lebih kebal terhadap perubahan temperatur.

• lebih mudah pemrosesannya.

3.  Sinyal Listrik (Electrical Signal) Sinyal listrik (Electrical Signal) adalah tegangan atau arus listrik yang membawa informasi. Istilah sinyal listrik di sebuah rangkaian bisa mengacu pada tegangan maupun arus listrik. Tegangan atau seringkali orang menyebut dengan beda potensial dalam bahasa Inggris voltage adalah energi yang dilakukan untuk menggerakkan satu muatan, sedangkan Arus merupakan perubahan kecepatan muatan terhadap waktu atau muatan yang mengalir dalam satuan waktu. Dengan kata lain arus adalah muatan yang bergerak. Selama muatan tersebut bergerak maka akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus pun akan hilang.
Jenis sinyal listrik yang umum di kenal adalah AC dan DC (Alternating Current dan Direct Current) Istilah AC (bolak-balik) dan DC (searah) tidak secara mutlak disematkan pada arus saja.  Namun bisa dan biasa juga dimaksudkan pada sumber tegangan misalnya 220V AC atau 12 V DC
Sumber tegangan 220V AC berarti sumber tegangan sebesar 220 V dengan tegangan bolak-balik yang berarti juga akan menghasilkan arus bolak-balik

1. Sinyal Listrik AC

Sinyal AC adalah arus yang mempunyai nilai yang berubah terhadap satuan waktu dengan karakteristik akan selalu berulang untuk perioda waktu tertentu.
Sinyal AC merupakan bentuk gelombang yang sangat penting dalam bidang elektronika. Alasan utama penggunaan tegangan AC adalah karena kemudahannya untuk ditransmisikan pada tegangan tinggi dan dengan arus yang rendah, kemudian dengan mudah tegangannya dapat diturunkan dengan menggunakan transformator. Sifat Sinyal AC antara lain :

• Tegangan AC berubah-ubah potensialnya secara berkelanjutan dari positif ke negatif

• Arusnya juga berubah dari arah yang satu ke arah yang lainnya secara berkelanjutan

• Satu set perubahan positif ke negatif disebut sebagai satu gelombang

• Banyaknya gelombang yang terbentuk dalam 1 detik disebut sebagai frekuensi yang diukur dalam satuan Hertz (Hz)

          1 Hz = 1 gelombang/detik

• Sinyal tegangan sinus yang ideal biasa direpresentasikan seperti pada gambar

• Amplitudo / Peak Voltage adalah nilai tegangan maksimal yang dicapai sinyal

• Peak – peak voltage adalah tegangan puncak positif ke puncak negatif nilai idealnya adalah dua kali nilai amplitudo

• Time Periode adalah waktu yang dibutuhkan oleh satu siklus gelombang

1. Sinyal Listrik DC

Sinyal Listrik DC adalah Sinyal yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu, artinya diaman pun kita meninjau arus tersebut pada waktu berbeda akan mendapatkan nilai yang sama. Sifat Sinyal AC antara lain :

• Tegangan DC nilainya tetap (selalu positif atau selalu negatif) namun nilainya mungkin bisa berkurang atau bertambah

• Arusnya juga searah dengan nilai laju yang bisa berkurang atau bertambah

• Sumber tegangan/arus DC biasa digunakan untuk menyuplai rangkaian elektronik

• Sumber DC yang nilainya konstan / stabil / steady paling cocok untuk rangkaian elektronik

• Sumber Steady DC  biasa diperoleh dari bateray,  accu dan power supply yang teregulasi

• Sedangkan Smoth DC yang mengandung riak (ripple) biasa dihasilkan oleh sebuah power supply yang tidak teregulasi,

• Tegangan / arus dari sumber Smoth DC yang mengandung riak (ripple) masih bisa digunakan untuk mensuplay rangkaian elktronik asalkan nilai riaknya tidak terlalu besar

• Varying DC tidak cocok untuk rangkaian elektronika

4.     Rangkaian Elektronika Rangkaian Elektronika adalah Kesatuan dari komponen-komponen elektronika baik pasif maupun aktif yang membentuk suatu fungsi pengolahan sinyal (signal processing). Berdasarkan sifat sinyal yang diolah, ada 2 jenis rangkaian elektronika yaitu :

• Rangkaian Analog: rangkaian elektronika yang mengolah sinyal listrik kontinyu

• Rangkaian Digital : Rangkaian elektronika yang mengolah sinyal listrik diskrit.

Rangkaian Digital atau Rangkaian Logika adalah kesatuan dari komponen- komponen elektronika pasif dan aktif yang membentuk suatu fungsi pemrosesan sinyal digital. Komponen pasif dan aktif itu membentuk elemen logika. Bentuk elemen logika terkecil adalah Gerbang Logika (Logic Gates).
Gerbang adalah Logika kesatuan dari komponen elektronika pasif dan aktif yang dapat melakukan operasi AND, OR, NOT.
Sistem digital hanya mengenal dua kuantitas untuk mewakili dua kondisi yang ada. Kuantitas tersebut disebut dengan logika. Logika 1 mewakili kondisi hidup dan logika 0 untuk kondisi mati. Sehingga bentuk gelombang pada sistem digital hanya mengenal 2 arah, yaitu logika 1 dan logika 0
 5.     Representasi Besaran Digital dalam rangkaian elektronika Level Logika 0

• Tegangan listrik 0 – 0,8 Volt

• Titik potensial referensi 0 (ground)

• Dioda dengan reverse bias

• Transistor dalam keadaan mati (cut off)

• Saklar dalam keadaan terbuka

• Lampu atau LED dalam keadaan padam

Level Logika 1

• Tegangan listrik 2 – 5 Volt

• Titik potensial catu daya (+Vcc)

• Dioda dengan forward bias

• Transistor dalam keadaan jenuh (saturated)

• Saklar dalam keadaan tertutup

• Lampu atau LED dalam keadaan menyala