Teknologi digital kini sudah dapat dinikmati hampir di semua produk yang ada di sekitar kita. Mulai dari kamera, televisi, telepon, sampai mesin cuci. Sebenarnya apa yang dimaksud dengan digital sendiri? Lalu, mengapa harganya cenderung lebih mahal?Kamera digital, televisi digital, radio digital, transmisi digital, jam digital, hampir semua perangkat yang ada di sekitar kita saat ini telah dilengkapi dengan kata digital. Biasanya semua yang dilengkapi dengan kata ini harganya menjadi lebih mahal dibanding dengan yang tidak menggunakannya. Contoh saja kamera digital. Harga untuk sebuah kamera digital yang sangat sederhana saja bisa mencapai Rp1 juta. Padahal untuk kamera pocket manual harganya ada yang di bawah Rp200.000.
Sebenarnya, apa yang dimaksud dengan kata digital para perangkat-perangkat tersebut? Untuk beberapa barang, fisiknya mungkin masih dapat dibedakan, namun untuk beberapa perangkat mungkin agak sedikit sulit membedakannya. Contoh saja televisi digital dengan televisi biasanya. Keduanya memiliki bentuk fisik yang sama. Padahal caranya menangkap siaran masing-masing berbeda.
Sama halnya dengan mesin cuci yang dilengkapi dengan kontrol digital. Bentuk dan fiturnya mungkin bisa sama dengan yang tidak dilengkapi fitur digital, namun bentuk fisiknya masih tetap sama.
Meskipun masih dijual dengan harga yang tidak murah, keberadaan teknologi digital memang mampu mempermudah pekerjaan manusia. Sebab biasanya yang dilengkapi dengan teknologi digital dapat lebih mudah terkontrol dan digunakan. Misalkan saja kamera digital. Seseorang tidak perlu susah-susah memasang film, karena sebagai penggantinya foto yang tersimpan dalam format digital ini tidak memerlukan film untuk menyimpan gambar, melainkan hanya memerlukan sebuah kartu memory sangat kecil yang dapat menyimpan banyak gambar.
Namun berhubung muatan rangkaian elektronika pada perangkat digital sangat banyak, maka perangkat digital menjadi lebih rentan dari perangkat yang bukan digital. Tidak boleh mudah terkena percikan air (mudah korslet) dan jika rusak dapat lebih sulit diperbaiki.
Sebenarnya apa yang dimaksud dengan digital? Dan mengapa perangkatnya lebih mahal ketimbang yang biasa? Mari kita temukan jawabannya bersama!
Digitalisasi
Jika sebuah perangkat elektronik ataupun mekanik dikatakan bahwa telah dilengkapi dengan teknologi digital, maka perangkat tersebut memiliki sebuah IC (integrated circuit) khusus yang telah terprogram atau memiliki karakteristik tertentu. IC ini juga biasa disebut dengan microcontroller. Sehingga pada saat seorang user menggunakan alat tersebut akan menjadi lebih mudah dan sederhana.
Contoh yang sederhana adalah AC split yang biasa digunakan di rumah atau di kantor-kantor. Ketika seorang pengguna menentukan bahwa ia ingin memiliki suhu 20° Celcius, maka ada sebuah IC AC tersebut akan bekerja agar suhu ruangan sesuai dengan yang diharapkan oleh user.
Bagaimana caranya? Ada sebuah sensor khusus yang akan bekerja mengamati suhu ruangan, lalu sensor tersebut akan melaporkan pada IC apakah sudah sesuai apa belum. Jika IC menilai bahwa suhu belum mencukupi, maka kerja AC akan dipacu lebih keras. Namun jika ternyata suhu yang ditangkap oleh sensor lebih rendah, maka IC akan memerintahkan pada AC untuk bekerja lebih kalem.
Jika tidak ada IC yang terprogram, maka si user harus bekerja sendiri untuk mengontrol kerja AC. Selain AC, contoh lain yang sederhana juga adalah kalkulator. Jika Anda menekan tombol angka 1, maka layar LCD akan menunjukkan angka 1. Ini tandanya ada sebuah IC yang telah terprogram yang dapat mengetahui bahwa jika tombol satu yang terletak di pojok kanan diaktifkan, maka IC akan memerintahkan LCD agar menyala pada bagian tertentu sehingga tampil angka 1.
Merancang sebuah komponen digital tidak mudah. Selain ada proses penambahan IC, IC-nya sendiri masih harus diprogram sehingga pembuatan perangkat digital memang dianggap lebih sulit. Hal inilah yang mengakibatkan perangkat digital lebih mahal dari perangkat biasa. Selain itu, dalam perangkat digital selain IC biasanya melibatkan beberapa sensor yang cukup sensitif. Semakin tinggi nilai sensitivitas dan daya jangkaunya, maka perangkat tersebut dapat menjadi lebih mahal. Contoh saja kamera digital.
Apa yang dilakukan oleh microcontroller sebenarnya sama dengan apa yang dilakukan oleh komputer, namun dalam skala yang sangat kecil. Dan dengan dasar ini jugalah komputer dirancang. Oleh sebab itu, semua yang ada dalam komputer merupakan teknologi digital.
Untuk dapat mengerti apa yang dimaksud dengan rangkaian digital, rasanya akan lebih mudah jika Anda mengetahuinya dari jenis rangkaian yang paling sederhana terlebih dahulu.
Angka 1 dan 0
Digital berasal dari kata digit yang berarti angka. Mengapa dinamakan digital, karena memang semua yang berhubungan dengan digital selalu berhubungan dengan angka, yaitu 1 dan 0.
Rangkaian digital berbeda dengan rangkaian biasa (analog). Dalam rangkaian digital, ada yang dinamakan gate atau gerbang. Jika melalui rangkaian didapat hasil, maka bukan besar tegangannya yang akan dihitung atau dinilai oleh rangkaian digital, namun ada atau tidaknya tegangan yang dihasilkan.
Oleh sebab itu, dalam rangkaian digital hanya ada dua kondisi saja yaitu on atau off. On diwakilkan dengan angka 1, sedangkan off diwakilkan dengan angka 0. Gate sendiri ada beberapa jenisnya dan setiap jenis gate memiliki hasil yang berbeda-beda. Meskipun berbeda-beda hasilnya, selalu terdiri dari keadaan mati (off) yang diwakilkan dengan angka 0 atau nyala (on) yang diwakilkan dengan angka 1.
Sebenarnya jumlah gerbang digital itu sendiri sangat banyak, namun ada beberapa contoh gerbang yang sangat umum untuk dipelajari, yaitu:
1. Not Gate
Ini adalah gerbang yang bersifat ingkaran. Nilai yang keluar dari gerbang ini selalu terbalik dengan nilai masukannya. Misalnya jika yang masuk berstatus nilai 1, maka yang keluar adalah 0. Sebaliknya jika yang masuk berstatus nilai 0, maka yang keluar akan berstatus nilai 0.
2. And Gate
Jika pada Not Gate yang masuk hanya ada satu, maka pada And Gate minimal harus ada dua yang masuk. Untuk lebih jelas seperti apa gambar rangkaiannya dan tabel hasilnya, perhatikan saja gambar.
3. Or Gate
Sama halnya dengan And Gate, pada Or Gate masukannya pun ada dua jalur. Namun untuk hasilnya, Or berbeda dengan And Gate. Jika pada And Gate hasil 1 hanya diperoleh jika kedua masukannya sama-sama 1. Sedangkan Or Gate, hasil 0 hanya dapat diperoleh ketika kedua-duanya berstatus 0.
4. Nand Gate (Not And Gate)
Ini adalah gerbang yang memiliki hasil kebalikannya And Gate. Jika pada And Gate masukan keduanya bernilai 1, maka keluaran bernilai 1 juga. Pada Nand Gate, hasil ini akan dibalik menjadi nol.
5. Nor Gate (Not Or Gate)
Sama sifatnya dengan Nand Gate, yang merupakan kebalikan dari gerbang And, maka hasil yang diperoleh oleh Nor Gate ini adalah kebalikannya dari yang dihasilkan oleh Or Gate.
6. Xor Gate
Ini dikatakan juga gerbang eksklusif. Sebab hasilnya bukan kebalikannya, melainkan punya aturan tersendiri. Jika nilai masukannya sama, maka hasilnya 0. Sedangkan jika masukannya berbeda satu sama lain, maka keluarannya akan bernilai 1.
Jika semua gerbang ini dirangkai menjadi satu, maka akan tercipta sebuah rangkaian dalam yang sangat rumit. Contoh saja sebuah rangkaian sederhana untuk menghidupkan seven segment berikut yang biasa digunakan pada lift, IC yang digunakan dinamakan 7447.
IC ini memang sangat sering dipergunakan untuk menyalakan seven segment. Dalam IC ini terdapat berbagai macam rangkaian gate digital. Setiap gate saling berhubungan sehingga menghasilkan sebuah IC yang memiliki karakteristik.
Ada empat jalur yang digunakan sebagai masukan untuk IC 7447 ini, dan ada tujuh jalur yang digunakan sebagai keluarannya. Setiap masukan menghasilkan keluaran yang berbeda-beda. Jika jalur masuk diberikan tegangan, maka pada jalur keluaran akan diperoleh hasil yang bervariasi tergantung pada bagaimana tegangan yang masuk. Misalkan untuk menyalakan garis b dan c, IC harus diberikan masukan melalui jalur A dan C saja.
Ini adalah bentuk rangkaian digital yang sangat sederhana. Untuk rangkaian yang lebih rumit lagi, IC memiliki jumlah jalur yang lebih banyak, baik untuk masuk maupun keluar. Bahkan ada beberapa IC sampai harus khusus diprogram agar hasil yang dapat dilakukan oleh IC dapat lebih spesifik.
Komponen Lain
IC-IC ini juga dapat dihubungkan dengan komponen lain yang dapat diajak bekerja sama untuk dapat menghasilkan sebuah rangkaian digital yang sangat bermanfaat. Contohnya saja dengan layar seven segment seperti tadi sebagai output atau juga sensor sebagai input.
Sensor yang digunakan sebagai komponen input maupun pengontrol banyak jenis dan ragamnya. Tergantung pada kebutuhan perangkat yang akan dirangkai. Setiap sensor memiliki nilai sensitivitas beragam. Semakin tinggi nilai sensitivitasnya, biasanya akan semakin mahal. Misalnya saja sensor yang digunakan untuk mendeteksi suhu. Ada sensor yang dapat mendeteksi setiap 1 derajat perubahan namun ada juga sensor yang dapat mendeteksi sampai 0,5 derajat perubahan.
Misalnya pada AC split yang sempat disinggung tadi. Beberapa AC split memang menggunakan sensor suhu yang dapat diajak bekerja sama mengontrol temperatur ruangan. Sehingga AC tahu bagaimana harus memacu kerjanya. Atau untuk mudahnya jika Anda memiliki thermometer digital, perhatikan saja perubahan nilai temperatur yang diperlihatkannya.
Sedangkan sebagai output IC, juga dapat menggunakan komponen beragam. Selain seven segment, masih banyak lagi. Salah satu yang paling sering digunakan adalah motor stepper. Motor steeper biasanya digunakan untuk menggerakan suatu objek.
Dan satu lagi yang dapat menjadi ciri khas perangkat digital adalah adanya kemungkinan untuk mengalami pengupgrade-an sistem. Contoh saja ponsel. Berkembangnya teknologi software atau pemrograman yang dimiliki oleh perangkat digital tersebut, membuat adanya kemungkinan perbaikan sistem tanpa harus mengganti komponen-komponen yang sudah ada.
