Apa itu Sirkuit Analog

Untuk memahami “apa itu rangkaian analog?”, kita harus memahami bahwa rangkaian ini adalah rangkaian yang terdiri dari elektronik analog untuk memproses dan menghasilkan sinyal analog.

Rangkaian ini mampu menghasilkan sinyal variabel secara terus-menerus dengan hubungan proporsional antara level tegangan atau arus dan sinyal listrik. Artinya, kita dapat menghasilkan sinyal analog dengan berbagai skala.

Apa itu Desain Sirkuit Analog

Rangkaian analog memanfaatkan banyak bentuk sinyal untuk memproses dan mengubahnya menjadi sinyal listrik yang dapat kita baca dan analisis. Misalnya, beberapa sensor suhu dapat menunjukkan sinyal kontinu setiap kali menangkap hasilnya.

Sinyal listrik dapat memberi kita banyak informasi terkait tegangan, arus, frekuensi, fase, dan banyak lagi. Sinyal-sinyal ini diproses melalui rangkaian analog dengan bentuk fisik sebagai input (cahaya, posisi tekanan, suara, suhu, dan banyak lagi).

Tidak seperti rangkaian digital di mana sinyal output hanya memiliki dua level tegangan (mewakili 0 dan 1), rangkaian analog menghasilkan sinyal dengan nilai apa pun dari rentang tertentu dan unik untuk memberikan informasi yang berbeda. Setiap sinyal mewakili berbagai jenis fenomena.

Sensor suhu dapat direpresentasikan oleh sinyal listrik dengan perhitungan proporsional, misalnya satu volt dapat mewakili satu derajat Celcius. Kita dapat memodifikasinya lebih lanjut sesuai keinginan kita dengan mengubah skala, katakanlah sepuluh derajat Celcius diwakili oleh satu volt.

Tidak hanya perbedaan informasi pengkodean dengan rangkaian digital, metode pemrosesannya juga berbeda. Rangkaian analog dapat berfungsi sebagai penguat, penyaring, pembatas, dan lain-lain.

Perlu diingat bahwa menggunakan rangkaian analog berarti kita harus berhati-hati terhadap faktor noise. Semakin besar noise, semakin besar pula gangguan pada pemrosesan dan keluaran sinyal kita. Sebaliknya, rangkaian digital tidak terpengaruh oleh adanya noise hingga mencapai level ambang tertentu.

Cara Mendesain Sirkuit Analog

Rangkaian analog biasanya lebih rumit untuk dirancang dibandingkan dengan rangkaian digital. Diperlukan lebih banyak keterampilan untuk membangun rangkaian analog yang tepat. Rangkaian ini dibangun dari komponen aktif dan pasif seperti resistor, induktor, kapasitor, transistor, dioda, dan masih banyak lagi.

Rangkaian analog dapat berupa rangkaian AC atau rangkaian DC berdasarkan masukannya.

Rangkaian analog beroperasi murni dengan sinyal analog, sinyal yang memiliki nilai variabel kontinu yang membentuk gelombang tertentu tergantung pada bagaimana kita membangunnya.

Sinyal analog menyerupai fenomena dunia nyata kita dibandingkan dengan rangkaian digital. Suara, cahaya, getaran, dan semua hal yang dapat direpresentasikan oleh bentuk gelombang semuanya merupakan spektrum elektromagnetik. Spektrum elektromagnetik ini adalah hal yang analog.

Setiap fenomena fisik dirasakan dan diproses dengan gelombang kontinu dan dengan demikian rangkaian analog proporsional dengan dunia.

Sangat mudah untuk membangun rangkaian analog dengan semua elemen rangkaian listrik yang dikenal. Jauh lebih mudah daripada membangun rangkaian digital dengan komponen yang sama. Namun, bukan berarti rangkaian analog tidak memiliki kelemahan.

Ketika berbicara tentang sirkuit terpadu, sirkuit digital jauh lebih mudah dibuat karena kita telah diperkenalkan dengan komponen digital beserta cara membuatnya dapat diprogram. Ini adalah kelemahan sirkuit analog, sirkuit ini tidak seotomatis sirkuit digital.

Sirkuit analog juga rentan terhadap gangguan di lingkungan sekitarnya. Tingkat kesalahannya jauh lebih tinggi karena kompleksitas yang lebih tinggi, variabilitas, penilaian keandalan yang terbatas, otomatisasi yang lebih sedikit, dan memerlukan analisis tambahan untuk mengurangi kesalahan dan gangguan.

Perhatikan contoh sirkuit di bawah ini.

Ini adalah contoh paling dasar dari penguat operasional, penguat pembalik. Sebelum kita merancang rangkaian analog, kita perlu menyiapkan keterampilan analisis kita.

Untungnya, menganalisis rangkaian analog dapat dilakukan secara efisien dengan analisis rangkaian listrik yang kita ketahui seperti Hukum Ohm, Hukum Kirchhoff, Tegangan Node, Arus Mesh, dan masih banyak lagi.

Apa Perbedaan Antara Sirkuit Analog dan Digital

Meskipun sirkuit digital semakin populer, sirkuit analog masih digunakan di banyak sektor industri seperti elektronika daya, teknik biomedis, telekomunikasi, dan instrumentasi seperti pengukuran listrik.

Sirkuit analog adalah sirkuit listrik yang memanfaatkan dan menghasilkan sinyal yang bervariasi secara terus-menerus dari nol hingga tegangan input maksimum ke sirkuit. Ini adalah perbedaan mendasar dengan sirkuit digital yang memanfaatkan sinyal biner, 0 atau 1.

Jika sirkuit analog dapat menghasilkan tegangan nol hingga tegangan input maksimum secara terus-menerus, sirkuit digital hanya dapat menghasilkan tegangan input 0 atau maksimum. Dengan sirkuit digital kita dapat menghasilkan program logika Benar (1) dan Salah (0).

Cara Belajar Desain Sirkuit Analog

Jika kita benar-benar ingin mempelajari cara merancang sirkuit analog, kita harus membiasakan diri dengan sirkuit terpadu analog yang penting. Sirkuit terpadu analog tersebut adalah penguat operasional atau singkatnya penguat operasional. Komponen ini sangat serbaguna dan dapat digunakan untuk membangun banyak sirkuit analog yang berbeda berdasarkan konfigurasinya.

Perhatikan sirkuit di bawah ini.

Segitiga adalah penguat operasional, dan berdasarkan konfigurasinya, ini adalah penguat operasional non-pembalik. Input tidak terbalik karena disuplai ke terminal positif sementara terminal negatif disuplai oleh umpan balik dari outputnya.

Berlawanan dengan ini, penguat operasional pembalik akan membalikkan bentuk gelombang input dengan modifikasi sederhana dari contoh di atas. Perhatikan rangkaian di bawah ini.

Input dipasok ke terminal negatif, sehingga akan dibalik berdasarkan konfigurasi komponen yang tersisa.

Penguat operasional dapat dibuat lebih lanjut menjadi:

• Penguat penjumlah
• Penguat selisih
• Penguat bertingkat
• Penguat integrator
• Penguat pembeda
• Dan masih banyak lagi.

Dengan studi dan analisis yang lebih maju, kita bahkan dapat membuat filter sirkuit lebih mudah dengan penguat operasional, sebagai filter aktif.

Pertanyaan sebenarnya, apakah sirkuit analog lebih lambat?

Pertanyaan yang Sering Diajukan