DIGITAL TO ANALOG CONVERTERS (DAC)

Transkripsi

1 IGITAL TO ANALOG CONETES (AC) Anisa Ulya arajat, S.T, M.T Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Jambi Let s Start

2 Example Tentukan base 0 yang setara dengan binary N 0 = a a a + a + a + a 0 0 = () 5 + (0) 4 + (0) + () + () + () 0

3 Example Tentukan binary yang equivalen dengan base 0 dari sisa a 0 = sisa a = sisa a = 5 sisa a = sisa a 0 = 0 sisa a 5 = 0

4 Example Tentukan base 0 yang equivalen dengan binary 0.00 N 0 = b + b +b +b b m m N 0 = () + () +(0) +() 4 +(0) 5 = =

5 Konsep AC Persamaan AC OUTLINE Bipolar AC Tipe AC Karakteristik AC

6 KONSEP AC AC adalah sebuah konverter untuk mengkonversi informasi sinyal digital dan mentransformasikannya ke dalam bentuk analog. 0 igital To Analog (AC) out n Gambar. AC iagram Menunjukkan Typical Input dan Output Signal.

7 PESAMAAN AC out ref (... b. b. b n. n )...() imana : out ref b b. b n = = = Analog oltage Output eference oltage n-bit binary word Lihat Example 4

8 PENYEEHANAAN PESAMAAN ari penyederhanaan tadi maka persamaan () dapat diubah menjadi persamaan () out N = n ref...() imana : N = Base-0 whole-number of bit in the word n = Full scale of bit Lihat Example 5

9 Example 4 Jika diketahui sebuah konfigurasi input biner 4 bit, dengan konfigrasi b, dan tegangan referensi 5, maka out..? engan b, b, b, b 4 = b out = ref ( ) = ref

10 Example 5 Jika contoh soal pada example 4 kita masukkan pada persamaan (), maka : 5 out = 4 5 =

11 Example 6 Tentukan tegangan output 0 bit AC dengan referensi 0 jika input: (a) = 0B5H (b) 0FH. Input yang dibutuhkan untuk mendapatkan output 6.5

12 Jawaban 6 (a) out = ref ( ) = 0 (0.767) =.767 (b) 0FH = 57 0 dan 0 = 04 out = N n = 57 0 = Tentukan nilai input yang dibutuhkan untuk mendapatkan output 6.5 N = n out = = 665.6

13 BIPOLA AC Beberapa AC didesain dengan range output tegangan dari plus ke Minus berdasarkan tegangan input yang diberikan. Ada cara kerja yang digunakan dalam menghitung bilangan negative, yaitu dengan menggunakan dua bentuk komplemen, yaitu : Komplemen Komplemen

14 BIPOLA AC Komplemen Cara : Mengubah masing-masing digit bilangan biner tersebut, digit 0 diubah menjadi dan sebaliknya digit diubah menjadi 0. Setelah itu digit yang paling kanan (LSB) ditambah. Note : untuk bilangan biner digunakan digit () sebagai tanda bilangan negative, dan digit (0) sebagai tanda positif. Tanda () dan (0) disebut sebagai modulus, dimana peletakannya diletakkan dibagian paling kiri suatu bilangan MSB Lihat Example 7

15 Example 7 Menggunakan konfigurasi 8 bit,maka jika diinginkan nilai biner dari bilangan integer 5, maka bentuk Biner-nya : , jika dirubah menjadi -5 maka nilai biner dengan bilangan diubah menjadi 0, dan 0 menjadi, sehingga menjadi 00, lalu bilangan LSB ditambah satu sehingga menjadi 0. Bilangan desimal +5-5 Bilangan Biner 8 bit (0) Komplemennya () 00 () 0

16 BIPOLA AC Komplemen Cara : engan mengubah digit 0 menjadi dan sebaliknya digit diubah menjadi digit 0. Pada LSB tidak perlu ditambah digit. Kurangkan (0) dari (0) (0) () 000 () 0 0 Komplemen dari (0) () 0 Komplemen dari (0)

17 BIPOLA AC Meskipun biasanya computer menggunakan komplemen untuk merepresentasikan bilangan negative, akan tetapi untuk AC ini tidak umum digunakan, konverter akan lebih mudah menggunakan notasi offset- binarry. imana output secara sederhana adalah setengahnya dari tegangan referensi. out N = n Lihat Example 8

18 Example 8 iketahui sebuah bipolar AC 0 bit dan referensi tegangan 5, berapa output yang dihasilkan jika diketahui input 04FH dan A4H? Berapa nilai digital input jika tegangan output adalah zero? out N = n

19 Jawaban (5) (5) (5) (5) out out (5) (5) 04 0 (5) (5) 04 H N N N out

20 Conversion esolution umus: out = n dengan: out : perubahan output terkecil n : tegangan referensi : nilai bit Lihat Example 9

21 Example 9 iketahui 5 bit AC dengan referensi 0. Berapakah perubahan output terkecil. out = n out = 0 5 =0.5

22 Example 0 Tentukan berapa banyak bit dan perubahan output AC yang dapat memberikan perubahan output 0.04 atau lebih dengan referensi 0.

23 Jawaban 0 out = n 0.04 = 0 n log (0.04) = log [(0) ( n )] log (0.04) = log 0 n log n = log 0 log(0.04) log = n=8 Sehingga: out = n = 0( 8 )=

24 Example Sebuah control valve mempunyai variasi linear tegangan input dari 0 sampai 0. Mikrokomputer 8 bit digunakan untuk mengontrol valve. (a) Tentukan tegangan referensi yang diperlukan untuk membuka katup (0) dengan full digital (b) Tentukan presentase pembukaan valve untuk bit perubahan pada output

25 Jawaban (a) out = (b + b + + b 8 8 ) (b) = = 0 = out = n out = (0.09) 8 = 0.09 Presentase = (0.09)(00) 0 = 0.9 %

26 TIPE AC Untuk dapat membuat rangkaian AC dapat menggunakan metode yaitu :. Binary Weighted AC. / Ladder

27 Binary Weighted AC Gambar. angkaian Binary Weighted AC..() = = 4 = f = / = 5 0 KΩ 60 KΩ 80 KΩ 40 KΩ 0 KΩ 74 out 0 4 f n n n n n n ref f ref f ref f f in f in f in f in f I out ref in4 in in in nilai maka gambar, pada - 4

28 Example 5 Jika diketahui pada gambar dengan konfigurasi input biner 4 bit, dengan konfigrasi 0,,, = b, dan tegangan referensi 5, maka out..? ma k k k k k k ref k n ref k maka : 4, n jika

29 / LAE = = = 4 = 5 = = 5 6 = 7 = 8 = f KΩ 0 KΩ 0 KΩ 0 KΩ KΩ out 4 0 KΩ 0 KΩ 0 KΩ 0 KΩ 74 Gambar. angkaian / Ladder AC. = ref ; = ; = ; 4 =

30 / LAE ref = = 4 ref = 8 ref 4 = 6 ref ; ; ; esults : f f f f f IT f out

31 Example 6 Jika diketahui pada gambar dengan konfigurasi input biner 4 bit, dengan konfigrasi 0,,, = b, dan tegangan referensi 5, maka out..? ma k ma ma ma ma k k k k k k f f f f f I f out T

32 PEFOMANCE AN CHAACTEISTIC Performance Specifications Common Applications

33 KAAKTEISTIK AC Performance Specifications o esolution o Power Supply o eference oltage o Output o Offsetc o ata Latch o ConvertionTime

34 o esolution esolution: variasi jumlah pada tegangan output untuk setiap perubahan bit pada input digital. ref esolusi = n esolusi = Perubahan keluaran terkecil ref =Tegangan referensi n = number of bits dalam word Jadi, 5-bit word /A converter dengan perubahan out (0)( 5 ) 0 - reference akan memberikan 0.5 per bit.

35 olt. Levels 8 olt. Levels o esolution Poor esolution ( bit) out esired Analog signal Poor esolution (8 bit) out 0 0 esired Analog signal igital Input Approximate output Approximate output Gambar 4. Perbedaan resolusi dari AC igital Input

36 o Power Supply Adalah bipolar pada level +/- sampai +/- 8 seperti yang diperlukan untuk internal amplifier. Beberapa AC beroperasi dengan catu daya tunggal. o eference oltage iperlukan untuk menetapkan range tegangan output dan resolusi dari converter. Inin harus stabil, low ripple source. o Output o Offset Adalah tegangan yang mewakili input digital. Perubahan tegangan ini secara bertahap sebagai perubahan input digital berdasarkan bit,. Output actual mungkin bipolar jika converter yang didesain mengintreprtasikan input digital adalah negatif,. Biasanya AC diimplementasikan dengan op-amp, mungkin terdapat typical tegangan output offset dengan input nol. Biasanya koneksi akandiberikan untuk memfasilitasi penekanan output AC dengan input word zero.

37 o ata Latch Banyak AC mempunyai sebuah data latchyang dibangun ke masukannya. Ketika perintah logic diberikan untuk data latch, data apapun yang ada di bus input akan terkunci didalam AC, dan output analog akan diperbarui untuk data input itu. Output akan tetap pada nilai itu sampai data digital baru dikunci kedalam input. engandemikian input AC dapat dikoneksikan secara langsung kedata bus computer, tetapi itu akan diperbarui hanya ketika sebuah perintah pengunci diberikan oelh computer. o ConvertionTime AC melakukan konversi input digital ke output analog hamper seketika, dari saat bahwa sinyal digital di tempatkan pada input terhadap kehadiran tegangan output analog hanyalah waktu propogasi sinyal melalui internal amplifiers. Biasanya settling time internal amplifier akan menjadi beberapa millidetik.

38