DIODA - LED - Pertemuan 4b

Gambar 1. LED

Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor.

Cara Kerja LED

Gambar 2. Led dan Simbul

Karena LED adalah salah satu jenis dioda maka LED memiliki 2 kutub yaitu anoda dan katoda. Dalam hal ini LED akan menyala bila ada arus listrik mengalir dari anoda menuju katoda. 

Pemasangan kutub LED tidak boleh terbalik karena apabila terbalik kutubnya maka LED tersebut tidak akan menyala. 

Led memiliki karakteristik berbeda-beda menurut warna yang dihasilkan. Semakin tinggi arus yang mengalir pada led maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan 10 mA - 20 mA dan pada tegangan 1,6V – 3,5 V menurut karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari 20 mA maka led akan terbakar. 

Untuk menjaga agar LED tidak terbakar perlu digunakan resistor sebagai penghambat arus.

Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak dijual dipasaran adalah warna merah, kuning dan hijau.  LED berwarna biru sangat langka. 

Untuk menghasilkan warna putih yang sempurna, spectrum cahaya dari warna-warna tersebut digabungkan, dengan cara yang paling umum yaitu penggabungan warna merah,  hijau , dan biru, yang disebut RGB. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. 

Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan lonjong. 

Gambar 3. Fisik LED

Bahan semikonduktor yang sering digunakan dalam pembuatan LED adalah :

• Ga As (Galium Arsenide) meradiasikan sinar infra merah, 
• Ga As P (Galium Arsenide Phospide) meradiasikan warna  merah dan  kuning ,
• Ga P (Galium Phospide) meradiasikan warna   merah  dan  kuning .

Cara Menghitung Nilai Resistor pada LED :

Tegangan kerja / jatuh tegangan pada sebuah menurut warna yang dihasilkan :

Tabel 1. Jatuh Tegangan (Drop Voltage) LED

Daftar Drop Voltage LED
	Warna LED	Jatuh Tegangan (Volt)
1	Infra merah	1,6
2	Merah	1,8  – 2,1
3	Oranye	2,2
4	Kuning	2,4
5	Hijau	2,6
6	Biru	3,0  – 3,5
7	Putih	3,0 – 3,6
8	Ultraviolet	3,5

Berdasarkan Hukum Ohm, maka rumus umumnya adalah :

     V = I.R

Keterangan : 

V = tegangan, 

I = arus listrik, 

R = Resistor.

Apabila mencari nilai resistor maka : R = V/I

        R =(Vs-Vd) / I

Dimana :

Gambar 4. LED Paralel

Vs = tegangan sumber (bateray, accu, power suply).
Vd = jatuh tegangan (Drop Voltage) 

Contoh : Misal sebuah LED warna merah (memiliki jatuh tegangan 1,8 Volt) yang akan dinyalakan menggunakan sumber tegangan (misalnya accu) : 12 Volt maka harus dicari nilai resistor yang akan dihubungkan secara seri dengan LED.  Sebelumnya telah diketahui bahwa arus maksimal yang diperbolehkan adalah 20 mA

Gambar 4b. Rangkaian LED Paralel

Jadi dari masalah diatas dapat diketahui : tegangan yang digunakan : 12V, jatuh tegangan : 1,8V, dan Arus listrik : 20 mA = 0,02 Ampere. 

        R=(12-1,8) / 0,02 = 510 Ω

Menghitung nilai resistor secara parallel :

R LED Merah = (12 V- 1.8V) /0.02 A = 510 Ω
R LED Biru    = (12V – 3V) / 0.02 A = 450 Ω

Menghitung resistor secara seri (LED KUNING) :

Gambar 5. LED Serial

R = (12V – 9.6 V) / 0.02 A = 120 Ω  
(9.6 berasal dari seri 2.4 V)

Gambar 5B. LED Serial

Menghitung resistor pada LED nyala putih (super bright). Terdapat led nyala putih (super bright) dan akan dinyalakan dengan menggunakan accu 12 Volt maka :

R = (-12V (3.6 V * 3)) / .0,3 A = 40 Ω

Gambar 6. LED super bright

Untuk contoh, karena belum saya temukan LED Super Bright pada Livewire, maka saya menggunakan sembarang LED saja.

Gambar 6A. Rangkaian LED Serial yang di Paralel

Gambar 6B. Uji LED

Pada gambar 6B, terlihat uji LED, dimana gambar yang atas, terdapat 1 buah lampu LED paling kanan putus (terbakar), karena tegangan yang melewatinya melebihi ketahanannya (tegangan jatuh LED biru = 3 s/d 3.5 V), sedangkan 2  LED Biru  di tengah menyala tidak terbakar karena kalau dijumlahkan (tegangan jatuh seri) maka tegangan jatuhnya maksimum 7 V, lebih dari setengahnya tegangan sumber, jadi masih ditoleransi. (tapi inget itu juga kalau kelamaan juga akan putus atau tidak awet). Sedangkan yang  warna merah (1 LED) dengan tegangan jatuh= 1.8 s/d 2.1 V.  Sehingga memerlukan hambatan, sebesar lebih kurang 510 Ohm.

Sedangkan gambar yang di bawah, jumlah  LED Biru  sebanyak 5 buah dengan tegangan jatuh maksimum paralelnya = 3.5 * 5 = 17.5 V, sedangkan tegangan sumber hanya 12 V, makanya lampunya menyala  redup .

HPL (High Power LED)

LED dengan daya besar. biasanya penggunaanya dibutuhkan tambahan pendingin untuk membuang panas. tabel dibawah khusus untuk LED warna putih

Gambar 7. HPL

Spesifikasi dari HPL bisa dilihat pada tabel berikut :

Daya	Tegangan	Arus	Lumens
1W	3.0V - 3.4V	300mA	100 - 120lm
3W	3.0V - 3.4V	700mA	220 - 240lm
10W	9 - 12V	1050mA	400 - 900lm
20W	30V - 36V	700mA	1600lm
50W	30V - 36V	1500mA	4000lm
100W	30V - 36V	3000mA	8000lm

semakin besar lumens, cahaya yang dihasilkan semakin terang.

SMD LED (Surface Mount Device)

led ini berukuran cukup kecil (lihat gambar). dulu admin sering menemukan LED jenis ini pada Keypad HP dan lampu belakang LCD. Pada sekitar tahun 2015 Led seri 5730(led paling kanan) digunakan sebagai lampu hemat energi.

Gambar 8. SMD

Spesifikasi SMD dapat dilihat pada tabel berikut :

Seri	Tegangan	Arus	Lumens
0402
0603
0805
1206	3.6V	20mA	3-8lm
3014
3020
3528	3.6V	20mA	7 - 8lm
5050	3.0V - 3.6V	200mA	14 - 18lm
5730	3.2V - 3.4V	500mA	40 - 52lm

tabel untuk nyala warna putih saja. untuk seri lainnya admin belum menemukan datanya. tapi bisa dikira kira karena ini LED warna putih maka tegangan yang dibutuhkan antar 3Volt.

Semikonduktor Bagian 2 - Pertemuan 3

Assalamu'alaikum.

Kali ini akan diberikan materi tentang semikonduktor.  Apa itu semikonduktor ?

Semikonduktor merupakan elemen dasar dari komponen elektronika seperti dioda, transistor dan sebuah IC (Integrated Circuit). Disebut semi atau setengah konduktor, karena bahan ini memang bukan konduktor murni.

Bahan-bahan logam seperti tembaga, besi, timah disebut sebagai konduktor yang baik sebab logam memiliki susunan atom yang sedemikian rupa, sehingga elektronnya dapat bergerak bebas.

Sebenarnya atom tembaga dengan lambang kimia Cu memiliki inti 29 ion (+) dikelilingi oleh 29 elektron (-).  Sebanyak 28 elektron menempati orbit-orbit bagian dalam membentuk inti yang disebut nucleus.

Semikonduktor 2 - Pertemuan 3 from ahmad haidaroh

Link Pertemuan 3 - Semikonduktor 2 - 4Shared 

Elektron Valensi

Dalam bidang kimia, elektron valensi adalah elektron-elekron sebuah atom yang dapat ikut membentuk ikatan kimia dengan atom lainnya. Elektron-elektron valensi yang terdapat di sebuah atom netral bebas dapat berikatan dengan elektron-elektron valensi atom lain untuk membentuk ikatan kimia. Dalam ikatan kovalen tunggal, kedua atom menyumbang satu elektron valensi untuk membentuk pasangan bersama.

Untuk unsur golongan utama, elektron-elektron dalam kulit terluar merupakan elektron valensinya. Untuk logam transisi, beberapa elektron kulit yang lebih dalam juga merupakan elektron valensi. Kebanyakan atom yang mempunyai elektron valensi terisi penuh akan bersifat stabil dan sukar bereaksi.[1]

Elektron valensi dapat menentukan bagaimana ciri-ciri kimia unsur tersebut dan apakah unsur tersebut dapat berikatan dengan yang lain atau tidak.

Elektron valensi memiliki kemampuan, seperti elektron dalam kulit yang lebih dalam, untuk menyerap atau melepas energi dalam bentuk foton. Terserapnya atau terlepasnya energi dapat membuat sebuah elektron berpindah (melompat) ke kulit yang lain atau bahkan terlepas dari atom dan kulit valensinya. (https://id.wikipedia.org/wiki/Elektron_valensi)

Gambar 1. Elektron Valensi

Gambar 2. Elektron Valensi

Gambar 3. Elektron Valensi

Pada suhu kamar, elektron tersebut dapat bebas bergerak atau berpindah-pindah dari satu nucleus ke nucleus lainnya.  Jika diberi tegangan potensial listrik, elektron-elektron tersebut dengan mudah berpindah ke arah potensial yang sama. Phenomena ini yang dinamakan sebagai arus listrik.

Isolator adalah atom yang memiliki elektron valensi sebanyak 8 buah, dan dibutuhkan energi yang besar untuk dapat melepaskan elektron-elektron ini. Sehingga dapat ditebak bahwa semikonduktor adalah unsur yang susunan atomnya memiliki elektron valensi lebih dari 1 dan kurang dari 8 (kelebihan atau kekurangan elektron).   Tentu saja yang paling "semikonduktor" adalah unsur yang atomnya memiliki 4 elektron valensi (setengah dari nilai normal).

Susunan Atom Semikonduktor

Gambar 4. Struktur Atom

Bahan semikonduktor yang banyak dikenal contohnya adalah Silicon (Si), Germanium (Ge) dan Galium Arsenida (GaAs).  Germanium dahulu adalah bahan satu-satunya yang dikenal untuk membuat komponen semikonduktor. Namun belakangan, silikon menjadi popular setelah ditemukan cara mengekstrak bahan ini dari alam. Silikon merupakan bahan terbanyak ke dua yang ada dibumi setelah oksigen (O2).   Pasir, kaca dan batu-batuan lain adalah bahan alam yang banyak mengandung unsur silikon. Dapatkah anda menghitung jumlah pasir dipantai ?

Struktur atom kristal silikon, satu inti atom (nucleus) masing-masing memiliki 4 elektron valensi. 

Ikatan inti atom yang stabil adalah jika dikelilingi oleh 8 elektron, sehingga 4 buah elektron atom kristal tersebut membentuk ikatan kovalen dengan ion-ion atom tetangganya. Pada suhu yang sangat rendah (0oK).

Ikatan kovalen menyebabkan elektron tidak dapat berpindah dari satu inti atom ke inti atom yang lain. Pada kondisi demikian, bahan semikonduktor bersifat isolator karena tidak ada elektron yang dapat berpindah untuk menghantarkan listrik. 

Pada suhu kamar, ada beberapa ikatan kovalen yang lepas karena energi panas, sehingga memungkinkan elektron terlepas dari ikatannya. Namun hanya beberapa jumlah kecil yang dapat terlepas, sehingga tidak memungkinkan untuk menjadi konduktor yang baik.

Ahli-ahli fisika terutama yang menguasai fisika quantum pada masa itu mencoba memberikan doping pada bahan semikonduktor ini.  Pemberian doping dimaksudkan untuk mendapatkan elektron valensi bebas dalam jumlah lebih banyak dan permanen, yang diharapkan akan dapat mengahantarkan listrik. Kenyataanya demikian, mereka memang iseng sekali dan jenius.

Terdapa 2 jenis semikonduktor, yaitu :

1. Semikonduktor jenis N
2. Semikonduktor jenis P

Semikonduktor jenis N

Misalnya pada bahan silikon diberi doping phosphorus atau arsenic yang pentavalen yaitu bahan kristal

Gambar 5. Doping Atom Pentavalen

dengan inti atom memiliki 5 elektron valensi.  Dengan doping, silikon yang tidak lagi murni ini (impurity semiconductor) akan memiliki kelebihan elektron.  Kelebihan elektron membentuk semikonduktor tipe-n. Semikonduktor tipe-n disebut juga donor yang siap melepaskan elektron.

Terlihat pada gambar, bahwa dengan adanya doping membuat kelebihan elektron dan itu menjadi bebas untuk dapat bergerak bergabung dengan atom lainnya.

Gambar 6. Doping Atom Trivalen

Semikonduktor jenis P

Kalau silikon diberi doping Boron, Gallium atau Indium, maka akan didapat semikonduktor tipe-p. Untuk mendapatkan silikon tipe-p, bahan dopingnya adalah bahan trivalen yaitu unsur dengan ion yang memiliki 3 elektron pada pita valensi.  Karena ion silikon memiliki 4 elektron, dengan demikian ada ikatan kovalen yang bolong (hole). Hole ini digambarkan sebagai akseptor yang siap menerima elektron.  Dengan demikian, kekurangan electron menyebabkan semikonduktor ini menjadi tipe-p.

Resistensi

Semikonduktor tipe-p atau tipe-n jika berdiri sendiri tidak lain adalah sebuah resistor.

Gambar 7. Resistor

Sama seperti resistor karbon, semikonduktor memiliki resistansi.  Cara ini dipakai untuk membuat resistor di dalam sebuah komponen semikonduktor. Namun besar resistansi yang bisa didapat kecil karena terbatas pada volume semikonduktor itu sendiri.

Resistor

Adalah bahan / material yang berfungsi untuk menghambat.  Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif.

Fungsi-fungsi Resistor

Fungsi-fungsi Resistor di dalam Rangkaian Elektronika diantaranya adalah sebagai berikut :

• Sebagai Pembatas Arus listrik
• Sebagai Pengatur Arus listrik
• Sebagai Pembagi Tegangan listrik
• Sebagai Penurun Tegangan listrik

Jenis-Jenis Resistor

Pada umumnya Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah Fixed Resistor, Variable Resistor, Thermistor dan LDR (Light Dependent Resistor).

A. Fixed Resistor

Fixed Resistor adalah jenis Resistor yang memiliki nilai resistansinya tetap. Nilai Resistansi atau Hambatan Resistor ini biasanya ditandai dengan kode warna ataupun kode Angka. 

Gambar 8, Jenis-jenis Resistor

Yang tergolong dalam Kategori Fixed Resistor berdasarkan Komposisi bahan pembuatnya diantaranya adalah :

Carbon Composition Resistor (Resistor Komposisi Karbon)

Resistor jenis Carbon Composistion ini terbuat dari komposisi karbon halus yang dicampur dengan bahan isolasi bubuk sebagai pengikatnya (binder) agar mendapatkan nilai resistansi yang diinginkan. Semakin banyak bahan karbonnya semakin rendah pula nilai resistansi atau nilai hambatannya.

Nilai Resistansi yang sering ditemukan di pasaran untuk Resistor jenis Carbon Composistion Resistor ini biasanya berkisar dari 1Ω sampai 200MΩ dengan daya 1/10W sampai 2W.

Carbon Film Resistor (Resistor Film Karbon)

Resistor Jenis Carbon Film ini terdiri dari filem tipis karbon yang diendapkan Subtrat isolator yang dipotong berbentuk spiral. Nilai resistansinya tergantung pada proporsi karbon dan isolator. Semakin banyak bahan karbonnya semakin rendah pula nilai resistansinya. Keuntungan Carbon Film Resistor ini adalah dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah dan juga rendahnya kepekaan terhadap suhu jika dibandingkan dnegan Carbon Composition Resistor.

Nilai Resistansi Carbon Film Resistor yang tersedia di pasaran biasanya berkisar diantara 1Ω sampai 10MΩ dengan daya 1/6W hingga 5W. Karena rendahnya kepekaan terhadap suhu, Carbon Film Resistor dapat bekerja di suhu yang berkisar dari -55°C hingga 155°C.

Metal Film Resistor (Resistor Film Logam)

Metal Film Resistor adalah jenis Resistor yang dilapisi dengan Film logam yang tipis ke Subtrat Keramik dan dipotong berbentuk spiral. Nilai Resistansinya dipengaruhi oleh panjang, lebar  dan ketebalan spiral logam.

Secara keseluruhan, Resistor jenis Metal Film ini merupakan yang terbaik diantara jenis-jenis Resistor yang ada (Carbon Composition Resistor dan Carbon Film Resistor).

Pada alat ini, terdapat ukuran yang tidak menggunakan angka (walaupun ada yang pakai angka) tetapi menggunakan warna sebagai. Aturannya bisa dilihat pada gambar 8 dan gambar 9.

Gambar 9. Nilai Resistor

Gambar 10. Nilai resistensi Resistor

B. Variable Resistor

Variable Resistor adalah jenis Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah dan diatur sesuai dengan keinginan. Pada umumnya Variable Resistor terbagi menjadi Potensiometer, Rheostat dan Trimpot.

Bentuk dan Simbol Variable Resistor :

Gambar 11. Variabel Resistor

Potensiometer

Potensiometer merupakan jenis Variable Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah-ubah dengan cara memutar porosnya melalui sebuah Tuas yang terdapat pada Potensiometer. Nilai Resistansi Potensiometer biasanya tertulis di badan Potensiometer dalam bentuk kode angka.

Rheostat

Rheostat merupakan jenis Variable Resistor yang dapat beroperasi pada Tegangan dan Arus yang tinggi. Rheostat terbuat dari lilitan kawat resistif dan pengaturan Nilai Resistansi dilakukan dengan penyapu yang bergerak pada bagian atas Toroid.

Preset Resistor (Trimpot)

Preset Resistor atau sering juga disebut dengan Trimpot (Trimmer Potensiometer) adalah jenis Variable Resistor yang berfungsi seperti Potensiometer tetapi memiliki ukuran yang lebih kecil dan tidak memiliki Tuas. Untuk mengatur nilai resistansinya, dibutuhkan alat bantu seperti Obeng kecil untuk dapat memutar porosnya

C. Thermistor (Thermal Resistor)

Thermistor adalah Jenis Resistor yang nilai resistansinya dapat dipengaruhi oleh suhu (Temperature). Thermistor merupakan Singkatan dari “Thermal Resistor”. Terdapat dua jenis Thermistor yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).

Bentuk dan Simbol Thermistor :

Gambar 12. Thermistor

D. LDR (Light Dependent Resistor)

LDR atau Light Dependent Resistor adalah jenis Resistor yang nilai Resistansinya dipengaruhi oleh intensitas Cahaya yang diterimanya. Untuk lebih jelas mengenai LDR, Silakan baca : Pengertian LDR dan Cara Mengukurnya.

Bentuk dan Simbol LDR : 

Gambar 13. LDR

Demikian ulasan dari saya dan terima kasih.

Wassalamu'alaikum.

Komplemen - Bilangan Bertanda & Floating Point - Pertemuan 3b

Assalamu'alaikum......

Ketemu lagi dengan saya lagi dengan tulisan-tulisan segar......bukan "susu" segar lo........jadi ngiler deh........

Kali ini kita akan bahas tentang :

1. Bilangan Komplemen 
2. Bilangan Bertanda 
3. Floating Point

1. Bilangan Komplemen

Bilangan komplemen cara lain yang diperlukan untuk melakukan proses pengurangan suatu nilai dengan cara membalik nilai dari sistem bilangannya.

Dalam bilangan desimal, terdapat 2 macam, yaitu :

• Komplemen 9 (9s complement) 
• Komplemen 10 (10s complement)

Komplemen 9 (9s complement)
Maka komplemen 9 suatu bilangan adalah nilai maksimum simbul (9) dikurangi nilai yang akan dikomplemenkan.

Misalnya : 5 komplemennya adalah : 9-5=4
Sehingga misalnya ada pertanyaan : berapakah hasil pengurangan dari 461-234 = ?

Gambar 1. Ilustrasi pengurangan dengan Komplemen 9

Operasi pengurangan biasanya menjadi momok tersendiri, apalagi musti harus pinjam meminjam angka dari kolom depannya. Dengan cara komplemen ini, maka proses pengurangan berganti menjadi penjumlahan.

Pada proses komplemen, hasil penjumlahan dari komplemen, biasanya menghasilkan angka 1 didepan, angka ini kemudian ditambahkan dengan angka hasilnya, maka akan menjadi / ketemu nilai pengurangannya (lihat gambar 1).

Contoh lainnya adalah :

Gambar 2. Pengurangan dengan Komplemen 9

Komplemen 10 (10s complement)

Adalah proses pengurangan dengan menggunakan komplemen 10, dimana, angka komplemen dari pengurang + 1, kemudian lakukan penjumlah. Hasilnya akan ada angka 1 di depan / paling kiri.  Angka tersebut dihilangkan.  Maka diperolehlah hasil akhir. (kalimatnya mbulet pol........., gini aja........Komplemen 10 diperoleh dengan cara : Komplemen 9 + 1

Contoh :

Gambar 3. Pengurangan dg Komplemen 10

Untuk bilangan biner (basis 2), juga terdapat 2 macam komplemen untuk melakukan pengurangan, yaitu :

• komplemen 1 (1s complement)
• komplemen 2 (2s complement)

Komplemen 1 (1s complement)

Sama dengan penjelasan pada komplemen pada bilangan desimal, bahwa komplemen 1 menggunakan nilai simbul maksimal sebagai acuan. Nilai maksimal dari biner = 1.

Dimana bahwa nilai pengurang harus dikomplemenkan (1-bilangan pengurang --> nilai pengurang dibalik).

Misalnya 101012 komplemennya adalah 010102.  

Perhatikan ilustrasi pada gambar 4.

Gambar 4. Pengurangan biner dengan Komplemen 1

Komplemen 2 (2s complement)

Adalah cara pengurangan dengan mengubah nilai pengurangnya menjadi komplemen 1 + 1.

Misalnya komplemen 1 dari : 11001 adalah 00110, maka komplemen 2 nya adalah 00110+1 = 00111

Lihat pada gambar 5. ilustrasi pengurangan dengan komplemen 2.

Gambar 5. Pengurangan biner dengan komplemen 2

  

Demikian juga komplemen ini bisa berlaku untuk seluruh basis bilangan (basis 4, 5, 6 oktal, hexadesimal dan lain sebagainya).

2. Bilangan Bertanda

Bilangan bertanda adalah bilangan yang menggunakan tanda + (positip) dan - (negatif)  sebagai bagian dari nilai bilangannya.  

Biasanya kalau dituliskan angka 6, maka dianggap angka tersebut adalah positif 6 (walaupun tidak mencantumkan tanda positifnya) sedangkan angka negatif harus mencantumkan tandanya.  

Sedangkan pada bilangan bertanda, maka baik angka positif maupun negatif, tanda harus di-declare agar nampak jelas perbedaannya.

Pada bilangan perhitungan biasa, tanda positif dan negatif biasa digunakan dan mudah diimplementasikan.  Persoalannya adalah dalam dunia digital,hanya dikenal 0 dan 1 (tidak ada sinyal dan ada sinyal), tidak dikenal adanya tanda - (negatif) dan itu berlawanan dengan kondisi riil.

Maka dibentuklah angka buatan negatif agar suatu angka dapat dikenal sebagai angka negatif.

Ada 3 bentuk sign integer yang dapat direpresentasikan :

• Sign-magnitude 
• Komplemen 1 
• Komplemen 2

Yang paling penting adalah complement 2 sedangkan Sign-Magnitude yang paling sering digunakan.

Yang bukan integer dan angka yang sangat besar atau bilangan yang kecil diexpresikan dengan Floating-point format.

Sign Bit ditentukan oleh bit yang paling kiri, dimana nilainya 0 berarti positif dan 1 adalah bilangan negatif

Magnitude merupakan nilai dari angka biner yang direpresentasikan dalam 8 bit.

Gambar 6. Sign - Magnitude

Contoh penggunakan tanda pada angka biner bisa dilihat pada gambar 7.

Gambar 7. Bilangan Bertanda Biner

Range Bilangan Integer Bertanda

Bilangan 8 bit sebagai ilustrasi, karena 8 bit digunakan paling umum dalam komputer dengan nama BYTE.

Maka 1 byte dapat direpresentasikan dalam 256 angka yang berbeda, 16 bit didapat 65536 angka yang berbeda dan 32 bit kita nyatakan dengan 4295 x 109 jumlah angka yang berbeda.

Formula dari kombinasi n bits, maka total kombinasi adalah 2ⁿ untuk bilangan bertanda komplemen 2, maka range dari nilai kombinasi n bit adalah :

Gambar 8. Rentang nilai bilangan bertanda biner

Misalnya bilangan bertanda 8 bit, adalah dimulai dari -127 s/d +127.  Kalau tidak bertanda maka range nilainya adalah 0 s/d 128

3. Folating Point

Floating-point atau bilangan titik mengambang, adalah sebuah format bilangan yang dapat digunakan untuk merepresentasikan sebuah nilai yang sangat besar atau sangat kecil. Bilangan ini direpresentasikan menjadi dua bagian, yakni bagian :

• mantissa dan 
• eksponen (E).

Mantissa merupakan bilangan floating point yang menjelaskan mengenai bilangan magnitude dan

Eksponent (E) merupakan bagian bilangan floating point yang menjelaskan angka tempat dari point decimal/biner yang dipindahkan.

Contoh :

241.506.800 :

Mantisnya adalah 0,2415068 (lihat koma-nya)

Eksponennya adalah 9 Maka floating point bilangan tersebut : 0,2415068 x 109

Bilangan Biner Floating Point Presisi Tunggal

Bilangan Biner Floating Point Presisi Tunggal dengan format standard dimana tanda (sign) bit(S) yang merupakan bit paling kiri dan eksponen (E ) adalah 8 bit berikutnya dan bagian mantisa (F) dalam 23 bit berikutnya.

Gambar 9. Floating Point pada bilangan biner

Demikianlah sodara-sodara sekalian apa yang bisa saya sampaikan, semoga bisa bermanfaat banyak bagi sodara-sodara.

Terima kasih banyan dan Wassalamu'alaikum..