Assist. Prof. Dr. Prapto Nugroho

Analog diantara Digital

Pada tahun 1980,
ketika Digital Signal Processing sedang berkembang dengan pesat, banyak ahli meramalkan akan kematian dunia analog.
tapi dewasa ini permintaan akan analog designer begitu pesat, mengapa bisa begitu?

ans: karena sudah terbukti bahwa rangkaian analog adalah kebutuhan dasar yang tak tergantikan di banyak sistem yang kompleks, dan menuntut kinerja yang tinggi.

coba kita lihat sedikit aplikasi dimana analog sulit atau bahkan mustahil untuk digantikan.

1. Processing of Natural Signal
secara alamiah, sinyal yang dihasilkan alam itu adalah berbentuk analog.
misalnya sinyal suara dari mikrofon, seismograph dsb
walaupun kemudian bisa diproses dalam domain digital,
sehingga banyak alat yang mempunyai bagian ADC dan DAC.
nah pembuatan ADC dan DAC dengan presisi dan kecepatan tinggi, konsumsi daya rendah itu sangat sulit, ini memerlukan orang-orang analog.

2. Komunikasi Digital
Untuk mengirim sinyal melalui kabel yang panjang biasanya juga harus diubah dulu menjadi sinyal analog, memerlukan juga perancangan ADC dan DAC.

3. Disk Drive Electronics
Data storage itu binari (Digital)
dibaca oleh “magnetic head” secara ANALOG (Voltase Kecil (beberapa mili Volt), derau tinggi)
disini sinyal perlu di “amplified, filtered, and digitized”

4. Penerima nirkabel (Wireless Receiver)
Signal yang diambil/diterima oleh antenna penerima RF adalah ANALOG (few milli volt, high noise)

5. Penerima Optis (Optical Receiver)
mengirim data kecepatan tinggi melalui jalur fiber optic yang panjang
data harus diubah menjadi bentuk cahaya (light), ini adalah ANALOG, sehingga memerlukan orang analog untuk merancang rangkaian kecepatan tinggi, dan pita lebar (broad band)
(saat ini kecepatan receiver 10-40Gb/s)

6. Sensor
Video Camera, bekerja dengan merubah citra/image menjadi arus mengunakan larik fotodioda
sistem ultrasonik, menggunakan sensor akustik untuk menghasilkan tegangan yang proporsional dengan amplitudo
accelerometer, mengaktifkan kantong udara ketika kendaraan menabrak sesuatu, perubahan kecepatan diukur sebagai akselerasi , ini adalah kerja analog

7. Microprocessor & Memory
walaupun sesungguhnya DIGITAL, tapi pada kecepatan tinggi (high speed digital design), perilakunya mirip analog dipandang sebagai sinyal analog sehigga memerlukan pemahaman akan sinyal analog.

kenapa analog lebih sulit dari digital?
1. digital, permasalahannya ada pada speed, power dissipation
analog, permasalahan lebih banyak, yaitu pada speed, power dissipation, gain, precission, supply voltage dsb
2. Analog lebih sensitif terhadap derau/noise, crosstalk dan interferensi (kecepatan & presisi)
3. jarang yang bisa diotomatisasi dalam perancangan seperti digital yang bisa di Lay out dan sintesis secara otomatis.
4. Modelling & Simulation untuk analog memerlukan pengalaman karena banyak efek dan perilaku yang “aneh”
5. Teknologi sekarang banyak digunakan dan dirancang untuk memproduksi produk digital.

sumber: Analog IC Design [Behzad Razavi]