Contoh Soal Teknik Digital: Panduan Lengkap untuk Pemula dan Mahasiswa Teknik

Bagi mahasiswa teknik dan pemula yang ingin memahami dasar-dasar teknik digital, memahami dan memecahkan contoh soal teknik digital merupakan salah satu langkah awal yang sangat penting.

Bidang ini mencakup banyak topik seperti logika digital, konversi bilangan, gerbang logika, sistem kombinasi, dan rangkaian sekuensial. Dalam artikel ini, kita akan membahas berbagai contoh soal teknik digital yang berguna untuk latihan, lengkap dengan penjelasan cara menyelesaikannya.

Manfaat Belajar Teknik Digital

Dengan memahami teknik digital, kita dapat merancang berbagai perangkat elektronik seperti komputer, smartphone, dan berbagai perangkat digital lain yang kita gunakan sehari-hari.

Selain itu, teknik digital juga memungkinkan kita memahami cara kerja teknologi seperti IoT (Internet of Things), robotika, dan sistem kontrol otomatis.

Baca juga : Teknik Digital Belajar Apa Saja ?

Contoh Soal Teknik Digital dan Pembahasannya

Untuk memberikan pemahaman yang lebih baik, berikut adalah beberapa contoh soal teknik digital yang sering muncul dalam ujian atau tugas:

1. Contoh Soal Teknik Digital: Tabel Kebenaran

Soal:

Buat tabel kebenaran untuk gerbang XOR dengan dua input, A dan B. Gerbang XOR hanya menghasilkan nilai True ketika kedua input berbeda.

Pembahasan:

Mari kita buat tabel kebenaran untuk dua input A dan B pada gerbang XOR:

Tabel kebenaran ini menunjukkan bahwa output XOR adalah True (1) hanya ketika kedua input berbeda.

Dengan menyelesaikan contoh soal teknik digital ini, Anda akan memahami perbedaan antara gerbang logika XOR dan gerbang lainnya seperti AND, OR, atau NOT.

2. Buatlah tabel dan gambarkan gerbang AND

TABEL Kebenaran AND

Penjelasan Tabel Kebenaran:

• Ketika A dan B keduanya 0, output adalah 0.
• Ketika A adalah 0 dan B adalah 1, output adalah 0.
• Ketika A adalah 1 dan B adalah 0, output adalah 0.
• Ketika A dan B keduanya 1, output adalah 1.

Gambar AND

3. Sederhanakan Fungsi Logika

Soal:

Sederhanakan fungsi logika berikut dengan menggunakan aljabar Boolean: 

Pembahasan:

Langkah-langkah menyederhanakan fungsi ini adalah sebagai berikut:

Faktor A dari dua suku pertama:

Karena

maka: Y =

Sehingga

Dengan memecahkan contoh soal teknik digital ini, kita akan belajar lebih lanjut tentang bagaimana memanfaatkan identitas aljabar Boolean untuk menyederhanakan ekspresi logika.

4. Contoh Soal Teknik Digital: Konversi Bilangan Desimal ke Biner

Soal:

Konversikan bilangan desimal 25 menjadi bilangan biner.

25 ₍₁₀₎  = … ₍₂₎  

Pembahasan:

Menggunakan metode pembagian dengan 2, hasil konversi adalah sebagai berikut:

25 ÷ 2 = 12 sisa 1
12 ÷ 2 = 6 sisa 0
6 ÷ 2 = 3 sisa 0
3 ÷ 2 = 1 sisa 1
1 ÷ 2 = 0 sisa 1

Dengan menuliskan sisa dari bawah ke atas, hasilnya adalah: 11001₂ . 

Jadi, 25 ₍₁₀₎ dalam desimal sama dengan 11001 ₍₂₎

Konversi bilangan adalah keterampilan yang sangat penting dalam teknik digital, dan dengan latihan contoh soal teknik digital seperti ini, pemahaman Anda tentang sistem bilangan akan meningkat.

5. Contoh Soal Teknik Digital: Konversi Biner ke Desimal

Soal:

Konversikan bilangan biner 10101₂  ke desimal.

Pembahasan:

Gunakan metode posisi untuk mengonversi biner ke desimal:

10101₂​ = (1×2⁴) + (0×2³) + (1×2²) + (0×2¹) + (1×2⁰)
= 16 + 0 + 4 + 0 + 1 = 21

Jadi, bilangan biner 10101 sama dengan 21 dalam desimal.

Memahami cara mengonversi biner ke desimal adalah kemampuan dasar yang diperlukan dalam bidang teknik digital, terutama ketika bekerja dengan perangkat keras dan pengolahan data.

6. Rangkaian Sekuensial – JK Flip-Flop

Soal:

Sebuah JK flip-flop memiliki input J = 1 dan K = 0. Tentukan output Q setelah clock pulse diberikan jika output sebelumnya adalah 0.

Pembahasan:

JK flip-flop memiliki fungsi sebagai berikut:

– Jika J = 1 dan K = 0, output Q akan menjadi 1 setelah clock pulse.

Dengan demikian, jika sebelumnya Q = 0, maka setelah clock pulse, Q akan menjadi 1.

Latihan soal ini mengajarkan bagaimana memanipulasi flip-flop yang sering digunakan dalam memori atau penyimpanan data dalam sistem digital.

7. Contoh Soal Teknik Digital: Konversi heksadesimal ke Desimal

Soal :

Konversi bilangan heksadesimal ke desimal pada bilangan dibawah ini ?

3A ₍₁₆₎  = … ₍₁₀₎  

Pembahasan:

Untuk mengonversi bilangan heksadesimal 3A ₍₁₆₎ ke desimal ₍₁₀₎ , kita perlu mengalikan setiap digit dengan nilai posisinya dalam basis 16.

Jawaban:

a. Bilangan 3A ₍₁₆₎  terdiri dari dua digit:

3 berada pada posisi “16¹“
A berada pada posisi “16⁰“

b. Karena A dalam sistem heksadesimal bernilai 10 dalam desimal, kita bisa menguraikan 3A ₍₁₆₎ sebagai berikut:

3A₁₆​=(3×16¹)+(10×16⁰)

c. Hitung hasilnya:

=(3×16)+(10×1)
=48+10
= 58

Jadi, 3A ₍₁₆₎  =  58 ₍₁₀₎

8. Contoh Soal Teknik Digital: Konversi desimal ke bilangan oktal

Soal:

Konversi  bilangan desimal ke bilangan oktal pada bilangan berikut !

73 ₍₁₀₎  = … ₍₈₎

Pembahasan:

Untuk mengonversi bilangan desimal 73 ₍₁₀₎  ke bilangan oktal ₍₈₎, kita bisa menggunakan metode pembagian berulang dengan 8 dan mencatat sisa dari setiap pembagian.

Jawaban:

a. Bagi 73 dengan 8, catat sisanya:

73÷8=9 sisa 1

b. Bagi hasilnya (9) dengan 8, catat sisanya:

9÷8=1 sisa 1

c. Bagi hasilnya (1) dengan 8, catat sisanya:

1÷8=0 sisa 111

d. Tuliskan sisa-sisa dari bawah ke atas untuk mendapatkan hasilnya dalam oktal.

Jadi, 73 ₍₁₀₎   = 111 ₍₈₎

9. Contoh Soal Teknik Digital: Konversi heksadesimal ke biner

Soal

Konversi bilangan heksadesimal ke biner pada bilangan berikut !

BC ₍₁₆₎  = … ₍₂₎

Pembahasan:

Untuk mengonversi bilangan heksadesimal BC ₍₁₆₎ ke ₍₂₎, kita dapat mengonversi setiap digit heksadesimal ke dalam bentuk biner 4-bit.

Jawaban:

a. Konversi setiap digit heksadesimal ke biner:

Digit B dalam heksadesimal sama dengan 11 dalam desimal, yang dapat ditulis dalam biner sebagai 1011.
Digit C dalam heksadesimal sama dengan 12 dalam desimal, yang dapat ditulis dalam biner sebagai 1100.

b. Gabungkan hasil konversi biner:

Jadi, BC ₍₁₆₎ dapat ditulis sebagai: B=1011 dan C=1100

Maka BC ₍₁₆₎  = 10111100 ₍₂₎

10. Contoh Soal Teknik Digital: Penjumlahan dua bilangan biner

Soal :

Jumlahkan dua bilangan biner berikut ?

10111 ₍₂₎ + 01010 ₍₂₎  = … ₍₂₎

Pembahasan:

Dalam penjumlahan biner, kita hanya menggunakan angka 0 dan 1. Jika jumlahnya lebih dari 1, kita “bawa” ke kolom berikutnya sama seperti dalam penjumlahan desimal, tetapi dalam biner, jika kita menjumlahkan dua 1, hasilnya adalah 10, bukan 2.

Jawaban:

Langkah Penjumlahan Biner

Tuliskan Bilangan di Bawah Satu Sama Lain: Kita akan menjumlahkan 10111 ₍₂₎ ​ (yang berarti 23 dalam desimal) 01010 ₍₂₎​ (yang berarti 10 dalam desimal).

  10111
+ 01010

Mulai dari Kanan ke Kiri: Kita mulai menjumlahkan dari digit paling kanan (kolom terakhir).

Jumlahkan Setiap Kolom:

• Kolom 1 (paling kanan): 1+0=1 (tidak ada carry)
• Kolom 2: 1+1=10₂ (tulis 0, bawa 1 ke kolom berikutnya)
• Kolom 3: 1+0+1 (carry)=10₂ (tulis 0, bawa 1 ke kolom berikutnya)
• Kolom 4: 0+1+1 (carry)=10₂ (tulis 0, bawa 1 ke kolom berikutnya)
• Kolom 5 (paling kiri): 1+0+1 (carry)=10₂ (tulis 0, bawa 1 ke kolom berikutnya)

Menuliskan Carry Terakhir: Karena kita memiliki carry 1 yang tersisa, kita letakkan di depan hasil.

Setelah kita menjumlahkan semua kolom, hasil akhirnya adalah: 10111₂​+01010₂​=111001₂​

11. Contoh Soal Teknik Digital: Operasi AND

Soal

Lakukan operasi AND pada dua bilangan biner berikut !

10100110 AND 01110101  = … ₍₂₎

Pembahasan :

Untuk melakukan operasi AND pada dua bilangan biner 10100110₂ ​dan 01110101₂​, kita perlu membandingkan setiap digit dari kedua bilangan secara berpasangan. Dalam operasi AND, hasilnya adalah 1 jika kedua digit yang dibandingkan adalah 1; jika tidak, hasilnya adalah 0.

Jawaban:

Langkah-langkah Operasi AND

Tulis kedua bilangan biner satu di atas yang lainnya:

    10100110
AND 01110101

Bandingkan setiap digit dari kanan ke kiri:

• Kolom 1: 0 AND 1= 0
• Kolom 2: 1 AND 0= 0
• Kolom 3: 1 AND 1=1
• Kolom 4: 0 AND 1= 0
• Kolom 5: 0 AND 1= 0
• Kolom 6: 1 AND 1= 1
• Kolom 7: 0 AND 1= 0
• Kolom 8: 1 AND 0= 0

Tulis hasil dari setiap kolom:

Jadi, hasil dari ​10100110₂ ​dan 01110101₂  adalah 00100100.

12. Contoh Soal Teknik Digital: Operasi NAND

Soal

Berapa hasil dari operasi NAND antara bilangan biner dan bilangan heksadesimal berikut ?

11010110 NAND AB ₍₁₆₎  = … ₍₂₎

Pembahasan :

Untuk menyelesaikan operasi NAND antara bilangan biner 11010110₂ dan bilangan heksadesimal AB₁₆, kita perlu melakukan langkah-langkah berikut:

1. Konversi bilangan heksadesimal AB₁₆ ke biner.
2. Lakukan operasi AND pada kedua bilangan biner.
3. Negasikan hasilnya untuk mendapatkan hasil NAND

Jawaban :

Langkah 1: Konversi AB₁₆ ke biner

Digit A dalam heksadesimal sama dengan 10 dalam desimal, yang dalam biner adalah 1010₂.Digit B dalam heksadesimal sama dengan 11 dalam desimal, yang dalam biner adalah 1011₂.
Maka, AB₁₆ = 10101011₂.

Langkah 2: Lakukan operasi AND

Sekarang kita akan melakukan operasi AND antara 11010110₂ dan 10101011₂.

    11010110
AND 10101011

Bandingkan setiap digit dari kanan ke kiri:

• Kolom 1: 0 AND} 1 = 0
• Kolom 2: 1 AND} 1 = 1
• Kolom 3: 1 AND} 0 = 0
• Kolom 4: 0 AND} 1 = 0
• Kolom 5: 1 AND} 0 = 0
• Kolom 6: 0 AND} 1 = 0
• Kolom 7: 1 {AND} 0 = 0
• Kolom 8: 1 AND} 1 = 1

Maka hasil dari operasi AND:

    11010110
AND 10101011
 ------------
    10000010

Langkah 3: Negasikan hasilnya untuk mendapatkan NAND

Operasi NAND adalah negasi dari hasil AND. Dengan hasil AND kita 10000010₂, kita akan membalik setiap bit:

1 menjadi 0
0 menjadi 1

Hasil negasi:

 10000010
 ---------
 01111101

Jadi, 11010110₂  NAND AB₁₆ = 01111101₂.

13. Contoh Soal Teknik Digital: konversi dua bilangan heksadesimal ke Biner

Soal

Hitunglah dua bilangan heksadesimal 7456₁₆ + 7878₁₆​ dan konversikan hasilnya ke dalam bentuk biner ?

7456 ₍₁₆₎ + 7878 ₍₁₆₎  = … ₍₂₎

Pembahasan :

Untuk menjumlahkan dua bilangan heksadesimal 7456 ₍₁₆₎ ​ dan 7878 ₍₁₆₎ , kita akan mengikuti langkah-langkah berikut:

1. Konversi bilangan heksadesimal ke desimal.
2. Jumlahkan hasilnya dalam desimal.
3. Konversi hasil penjumlahan kembali ke heksadesimal.
4. Konversi hasil heksadesimal ke biner.

Jawaban :

Langkah 1: Konversi ke Desimal

Konversi 7456 ₍₁₆₎ ​:

7456 ₁₆ : 7 x 16² + 4 x 16² + 5 x 16^{2 +} 6 x 16²
= 7 x 4096 + 4 x 256 + 5 x 16+6 x 1
= 28672 + 1024 + 80 + 6 = 29782₁₀

Konversi 7878 ₍₁₆₎ ​:

7878 ₁₆ : 7 x 16² + 8 x 16² + 7 x 16^{1 +} 8 x 16⁰
= 7 x 4096 + 8 x 256 + 7 x 16+8 x 1
= 28672 + 2048 + 112 + 8 = 30840₁₀

Langkah 2: Jumlahkan dalam Desimal

Sekarang kita jumlahkan kedua bilangan desimal:

29782+30840=60622₁₀

Langkah 3: Konversi Hasil ke Heksadesimal

Kita perlu mengonversi 60622₁₀ kembali ke heksadesimal:

Bagi 60622 dengan 16:
60622÷16 = 3788 sisa 14 (E)
Bagi 3788 dengan 16:
3788÷16 = 236 sisa 12 (C)
Bagi 236 dengan 16:
236÷16 = 14 sisa 12 (C)
Bagi 14 dengan 16:
14÷16= 0 sisa 14 (E)

Menyusun dari bawah ke atas:

Hasilnya adalah ECCE dalam heksadesimal.

Langkah 4: Konversi Hasil Heksadesimal ke Biner

Sekarang kita konversi ECC₁₆​ ke biner:

E (14 dalam desimal) = 1110 dalam biner.
C (12 dalam desimal) = 1100 dalam biner.
C (12 dalam desimal) = 1100 dalam biner.
E (14 dalam desimal) = 1110 dalam biner.

Maka, ECCE₁₆= 1110110011001110₂​

14. Contoh Soal Teknik Digital: Menghitung Nilai desimal ke bilangan biner

Soal

Hitunglah nilai desimal dari bilangan biner 101.11₂ ?

101,11 ₍₂₎  = … ₍₁₆₎

Konversi 101.11₂​ ke Desimal

a. Pisahkan bagian integer dan pecahan:

• Bagian integer: 101₂
• Bagian pecahan: 11₂

b. Konversi Bagian Integer:

101₂ :  1×2² + 0×2¹ + 1× 2⁰ = 4+0+1=5_10​

c. Konversi Bagian Pecahan:

Gabungkan Hasilnya:

• Total desimal: 5+0.75=5.75_10​

Jadi, konversi dari bilangan biner 101.11₂ ke desimal adalah: 5.75_10​

Tips Menguasai Contoh Soal Teknik Digital

Agar Anda lebih mudah menguasai contoh soal teknik digital, berikut beberapa tips yang dapat membantu Anda:

1. Memahami Konsep Dasar Gerbang Logika: Kuasai operasi dasar gerbang logika seperti AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, dan XNOR.
2. Menghafal Tabel Kebenaran: Dengan memahami tabel kebenaran, Anda dapat lebih mudah memecahkan soal logika.
3. Berlatih Soal Secara Berkala: Latihan soal secara rutin membantu memperkuat pemahaman dan mempersiapkan diri untuk ujian.
4. Belajar Menyederhanakan Fungsi Boolean: Teknik penyederhanaan fungsi logika sangat penting dalam teknik digital.
5. Memahami Flip-Flop dan Rangkaian Sekuensial: Flip-flop adalah komponen dasar dalam memori dan perangkat penyimpanan digital, jadi penting untuk memahami cara kerjanya.
6. Konversi Bilangan: Pastikan Anda memahami cara mengonversi bilangan dari desimal, hexadesimal, biner,oktal,dll. Ini adalah keterampilan dasar dalam teknik digital.

Kesimpulan

Memahami contoh soal teknik digital merupakan langkah awal yang penting untuk menguasai teknik digital. Dengan menguasai soal-soal tersebut, Anda akan lebih siap menghadapi berbagai masalah teknik digital, baik dalam ujian maupun di dunia kerja.

Berlatihlah secara rutin dengan soal-soal seperti gerbang logika, tabel kebenaran, konversi bilangan, dan flip-flop. Semoga artikel ini membantu Anda dalam belajar teknik digital!