TUJUAN : Setelah mempelajari bab ini mahasiswa diharapkan mampu : Menjelaskan pengertian dasar dari DAC dan ADC secara prinsip

dokumen-dokumen yang mirip
ANALOG TO DIGITAL CONVERTER

ADC ( Analog To Digital Converter Converter konversi analog ke digital ADC (Analog To Digital Convertion) Analog To Digital Converter (ADC)

ADC-DAC 28 IN-3 IN IN-4 IN IN-5 IN IN-6 ADD-A 5 24 IN-7 ADD-B 6 22 EOC ALE msb ENABLE CLOCK

INSTRUMENTASI INDUSTRI (NEKA421) JOBSHEET 14 (DAC 0808)

Gambar 3. 1 Diagram blok system digital

ANALISA ADC 0804 dan DAC 0808 MENGGUNAKAN MODUL SISTEM AKUISISI DATA PADA PRAKTIKUM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKA

$'&$QDORJWR'LJLWDO&RQYHUWLRQ

INSTRUMENTASI INDUSTRI (NEKA421)

DAC - ADC Digital to Analog Converter Analog to Digital Converter

LAB PTE - 05 (PTEL626) JOBSHEET 8 (ADC-ANALOG TO DIGITAL CONVERTER)

ADC dan DAC Rudi Susanto

CONVERSION. 1. Analog To Digital Converter 2. Digital To Analog Converter 3. Voltage to Frequency 4. Current To Pneumatic

'$&'LJLWDOWR$QDORJ&RQYHUWLRQ

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

DASAR-DASAR AKUISISI DATA

BAB III RANCANG BANGUN SISTEM KARAKTERISASI LED. Rancangan sistem karakterisasi LED diperlihatkan pada blok diagram Gambar

Materi-3 SENSOR DAN TRANSDUSER (2 SKS / TEORI) SEMESTER 106 TA 2016/2017

ADC (Analog to Digital Converter)

ANTAR MUKA DST-51 DENGAN MODUL AD-0809

BAB II DASAR TEORI 2.1. Mikrokontroler Tipe Atmega 644p

KONVERTER PERTEMUAN 13. Sasaran Pertemuan 13

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

Penguat Inverting dan Non Inverting

BAB III PERENCANAAN. Pada bab ini akan dijelaskan langkah-langkah yang digunakan dalam

DIGITAL TO ANALOG CONVERTER

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III RANCANGAN DAN CARA KERJA ALAT

THERMOMETER DIGITAL DENGAN MODUL DST-51, ADC-0809 DAN LCD 2X16

BAB II LANDASAN TEORI

Materi-2 SENSOR DAN TRANSDUSER (2 SKS / TEORI) SEMESTER 106 TA 2016/2017

BAB II KWH-METER ELEKTRONIK

Gambar 1.1 Rangkaian Dasar Komparator

OPERATIONAL AMPLIFIERS (OP-AMP)

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

PENGKONDISI SINYAL OLEH : AHMAD AMINUDIN

RANCANG BANGUN PENGUKUR DAN PENGENDALI SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER AT 89S51 DAN SENSOR SUHU LM 35

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

TERMOMETER 8 KANAL. Kata-kata kunci: LM35, ADC0808, mikrokontroler AT89S51.

OP-01 UNIVERSAL OP AMP

A/D, D/A CONVERTER ASSEMBLY USER S MANUAL

BAB IV VOLTMETER DIGITAL DENGAN MENGGUNAKAN ICL7107

Sistem Kontrol Digital

Percobaan 4. ADC & DAC Based I2C

Teknik Elektromedik Widya Husada 1

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM. PID berbasiskan FPGA yang bekerja secara multiplexing untuk pemberian data set point

PERCOBAAN DAC TANGGA R-2R ( DAC 0808 )

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT. modulator 8-QAM seperti pada gambar 3.1 berikut ini: Gambar 3.1 Blok Diagram Modulator 8-QAM

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI. Blok diagram carrier recovery dengan metode costas loop yang

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI PERANGKAT KERAS DAN PERANGKAT LUNAK SISTEM. Dari diagram sistem dapat diuraikan metode kerja sistem secara global.

Thermometer digital dengan DST-R8C dan OP-01 sebagai rangkaian pengkondisi

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI. selanjutnya perancangan tersebut diimplementasikan ke dalam bentuk yang nyata

ROBOT PENJELAJAH MEMAKAI SISTEM REMOTE CONTROL BERBASIS IC DAC 0808 DAN ADC 0804 TUGAS AKHIR. Oleh: JONNI AYIPTO

BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL PENGUJIAN

Q POWER ELECTRONIC LABORATORY EVERYTHING UNDER SWITCHED

BAB 2 TINJAUAN TEORITIS. Sensor TGS 2610 merupakan sensor yang umum digunakan untuk mendeteksi adanya

BAB II LANDASAN TEORI

INSTRUMENTASI INDUSTRI (NEKA421) JOBSHEET 2 (PENGUAT INVERTING)

BAB III PERANCANGAN ALAT

LEMBAR KERJA V KOMPARATOR

PERTEMUAN 13 KONVERTER

BAB II DASAR TEORI. Sistem pengukur pada umumnya terbentuk atas 3 bagian, yaitu:

No Output LM 35 (Volt) Termometer Analog ( 0 C) Error ( 0 C) 1 0, , ,27 26,5 0,5 4 0,28 27,5 0,5 5 0, ,

BAB II DASAR TEORI. dapat dihilangkan. Proses pengacakan sinyal tersebut dinamakan scrambling, dan

BAB III DESAIN DAN IMPLEMENTASI

BAB III PERANCANGAN DAN CARA KERJA RANGKAIAN

DASAR - DASAR MIKROPROSESOR. Yoyo somantri Dosen Jurusan Pendidikan Teknik Elektro FPTK Universitas Pendidikan Indonesia

Sistem Kontrol Digital

TERMOMETER BADAN DENGAN OUTPUT SUARA UNTUK ORANG BUTA BERBASIS MIKROKONTROLER MCS-51

Jobsheet Praktikum REGISTER

BAB II TEORI DASAR SISTEM C-V METER PENGUKUR KARAKTERISTIK KAPASITANSI-TEGANGAN

BAB II TEORI DASAR 2.1 Pendahuluan 2.2 Sensor Clamp Putaran Mesin

DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL... i. LEMBAR PENGESAHAN... ii. PERNYATAAN... iii. PERSEMBAHAN... iv. ABSTRAK... v. ABSTRACT... vi. KATA PENGANTAR...

BAB III KEGIATAN PENELITIAN TERAPAN

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III PERANCANGAN DAN PEMODELAN

DIGITAL TO ANALOG CONVERTERS (DAC)

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III KONSEP DASAR PERANCANGAN

JOBSHEET 2 PENGUAT INVERTING

TUGAS AKHIR. Perancangan Pengendali PID Berbasis Komputer

MICROCONTROLER AVR AT MEGA 8535

BAB III PERENCANAAN DAN REALISASI

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Tugas Akhir PERANCANGAN DAN PEMBUATAN THERMOMETER DIGITAL BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 OLEH : PUTU SEPTIANI UTAMI DEWI

BAB III PERANCANGAN ALAT. Pada perancangan alat untuk sistem demodulasi yang dirancang, terdiri dari

JURNAL TEODOLITA. VOL. 14 NO. 1, Juni 2013 ISSN DAFTAR ISI

BAB II LANDASAN TEORI. Dalam merancang sebuah peralatan yang cerdas, diperlukan suatu

Dasar Sistem Pengukuran

Investigasi Terhadap Kemampuan 2 Tipe ADC

DECODER. Pokok Bahasan : 1. Pendahuluan 2. Dasar-dasar rangkaian Decoder. 3. Mendesain rangkaian Decoder

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III PERANCANGAN ALAT

Elektronika Lanjut. Sensor Digital. Elektronika Lanjut Missa Lamsani Hal 1

OPTIMALISASI ADC DENGAN REKAYASA PERANGKAT KERAS PADA PENGUKURAN SUHU

BABII TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen, yaitu membuktikan hasil

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Transkripsi:

8 DAC - ADC TUJUAN : Setelah mempelajari bab ini mahasiswa diharapkan mampu : Menjelaskan pengertian dasar dari DAC dan ADC secara prinsip Menjelaskan rangkaian dasar DAC dengan menggunakan Op-Amp. Menjelaskan operasi DAC jenis Binary Weigh Resistor dan DAC jenis R-2R Ladder. Merancang dan mendesain rangkaian DAC jenis Binary Weigh Resistor dan DAC jenis R-2R Ladder. Menjelaskan operasi ADC dengan Counter Ramp serta ADC menggunakan SAR Merancang dan mendesain rangkaian ADC jenis Counter Ramp dan ADC jenis SAR.

A/D D/A CONVERTER A/D CONVERTER : MENGKONVERSI TEGANGAN ANALOG MENJADI DIGITAL INPUT ANALOG RANGK. A/D CONVER TER OUTPUT DIGITAL D/A CONVERTER : MENGKONVERSI INPUT DIGITAL MENJADI OUTPUT ANALOG INPUT DIGITAL RANGK. D/A CONVER TER OUTPUT ANALOG

BESARAN DIGITAL DAN ANALOG REPRESENTASI ANALOG

Representation Time (ms) analog digital 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 5 9 10 13 14 13 11 10 10 8 5 0011 0101 1001 1010 1101 1110 1101 1011 1010 1010 1000 0101 REPRESENTASI DIGITAL

OP-AMP (OPERATIONAL AMPLIFIER) HAMPIR SEMUA RANGKAIAN A/D D/A CONVERTER MENGGUNAKAN OP-AMP ADA TIGA KARAKTERISTIK YANG DIMILIKI OP-AMP HINGGA BERFUNGSI SEBAGAI AMPLIFIER IDEAL : 1. IMPEDANSI INPUT YANG TINGGI 2. MEMPUNYAI PENGUATAN TEGANGAN YANG TINGGI 3. IMPEDANSI KELUARAN YANG RENDAH RANGKAIAN OPERATIONAL AMPLIFIER

Dasar Operasi Op-Amp

D A C DIGITAL TO ANALOG CONVERTER RANGKAIAN DIGITAL TO ANALOG DAPAT DIBANGUN DENGAN MUDAH MENGGUNAKAN OP- AMP YANG DIBERI MASUKAN DENGAN MENGATUR SWITCH-SWITCH YANG MEWAKILI BESARAN DIGITAL. NILAI BERLOGIC 1 JIKA SWITCH DIHUBUNGKAN DENGAN SUPPLY 5 VOLT DAN LOGIC 0 BILA DIHUBUNGKAN DENGAN GROUND/DILEPAS RANGKAIAN DASAR DIGITAL TO ANALOG (D A C) ada 2 Jenis : 1. DAC Jenis Binary Weigh Resistor 2. DAC Jenis R-2R LADDER

1. D A C Jenis BINARY WEIGHT RESISTOR 5 Volt 12,5K D3 25K D2 50K D1 100K D0 20K Vout BINARY WEIGHT D/A CONVERTER

TABEL KEBENARAN

Pada DAC Jenis Binary Weight Resistor, pemasangan nilai Resistor pada input-input Do, D1, D2, adalah sebagai berikut : nilai R yang ada di D1 adalah ½ dari nilai yang ada di Do, nilai R yang ada di D2 adalah ½ dari nilai yang ada di D1( atau 1/4 dari R yang ada di D0) dan seterusnya. Pemasangan nilai R yang seperti itu adalah untuk mendapatkan Vout yang linier ( kenaikan per stepnya tetap). Rin dicari dengan mem-parallel nilai- nilai resistor yang ada Pada masing-masing input (D), bila input yang masuk lebih dari satu.

2. D A C Jenis R-2R LADDER D A C R-2R LADDER

Analog Output Versus Digital Input

Pada DAC Jenis R-2R Ladder Pemasangan nilai Resistor pada input-input nya adalah R- 2R, jadi kalau Nilai R = 10k, maka 2R nya dipasang 20 k. Pemasangan nilai Resistor yang seperti itu adalah untuk mendapatkan Vout yang linier ( kenaikan per stepnya tetap).

Langkah langkah Mencari Vout Rangk. R/2R untuk D0=0, D1=0, D2=0, D3=1

Rangk. R/2R untuk D0=0, D1=0, D2=0, D3=0

10 kohm Rangk. R/2R untuk D0=0, D1=0, D2=1, D3=0

Rangk. R/2R untuk D0=0, D1=0, D2=1, D3=0 (Thevenin)

A D C ANALOG TO DIGITAL CONVERTER Analog To Digital Converter dibutuhkan apabila akan diproses sinyal-sinyal analog. Misal: Dari fenomena alam = suara, cahaya, suhu, dll,(degan bantuan sensor /transduser supaya keluar tegangan). RANGKAIAN DASAR ANALOG TO DIGITAL (A D C) ada 2 Jenis : 1. ADC Jenis Counter Ramp 2. ADC Jenis SAR (Succesive Aproximation Register)

IN A + - clock 1. ADC Dengan Counter Ramp A/D Konverter +15V 8 BIT counter Start Converter B End of convertion D0 Q0 Latch D-FF D7 Q7 CP 8 BIT D/A converter Output digital VReF

Comparator membandingkan antara tegangan masukkan analog dengan tegangan D/A Converter, apabila tegangan masukkan yang akan dikonversi belum sama dengan tegangan keluaran dari D/A converter maka keluaran comparator = 1 (A>B) sehingga clock dapat memberikan masukkan counter dan hitungan counter naik. Bila diperoleh masukan A = B maka output comparator 0, dan clock berhenti, dan inilah nilai digit-digit yang dibaca oleh ADC.

2. ADC Dengan Metode SAR A/D converter. Analog V in + - Clock oscillator STRT (start conversion) Successive-approximation register (SAR) MSB LSB D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 DR (data ready, end-of-conversion) Cp Q 7 Q 6 Output register (Octal D F-F) Q 5 Q 4 Q 3 Q 2 Q 1 V ref = 10 V Q 0 V out 8-Bit D/A converter (DAC)

Metode SAR ini lebih cepat, yakni dengan memakai konfigurasi, mengeluarkan kombinasi bit MSB = 1 =» 1000 0000, Apabila belum sama (Kurang dari tegangan analog input )maka bit MSB berikutnya =1=» 1100 0000 Apabila tegangan analog innput ternyata lebih kecil dari tegangan yang dihasilkan DAC maka langkah berikutnya menurunkan kombinasi bit =» 1010 0000 (dst). MIsal =Diberi tegangan analog input sebesar 6,84 Volt dan Tegangan Ref ADC sebesar 10 Volt Sehingga : Jika D7=1 Vout=5 Volt D6=1 Vout=2,5 Volt D5=1 Vout=1,25 Volt D4=1 Vout=0,625 Volt : : : D0=1 Vout=0,0390625

Setelah diberi sinyal start maka konversi dimulai dengan memberikan kombinasi 1000 0000, ternyata menghasilkan tegangan 5 Volt, berarti masih kurang dari tegangan input 6,84 Volt. Kombinasi mejadi 1100 0000 sehinga tegangan Vout = 7,5 Volt dan ternyata lebih besar dari 6,84 Volt sehingga kombinasi menjadi 1010 0000 =» Tegangan = 6,25 Volt, masih kurang sehingga kombinasi naik lagi 1011 0000 demikian seterusnya hingga mencapai tegangan 6,8359 Volt. Analog to digital converter dalam bentuk IC chip A/D Converter yang banyak digunakan serta tersedia di pasaran adalah jenis : ADC ADC 0809 0808 dibuat dengan teknologi CMOS

Timing diagram untuk ADC jenis SAR

IC DAC Converter MC 1408 merupakan IC DAC 8 bit yang populer dan tidak begitu mahal ekivalensi dengan DAC 0808

MSB LSB A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 5 6 7 8 9 10 11 current switches 12 IO 4 R-2R ladder bias current 2 Gnd Vref (+) 14 15 Vref (-) reverence current amplifier VCC 13 COMPEN 16 VEE 3 NPN current source pair (a) Blok diagram MC 1408

nc 1 16 Compen Gnd 2 15 Vref(-) VEE 3 14 Vref (+) I0 4 13 VCC (MSB) A1 5 12 A8 (LSB) A2 6 11 A7 A3 7 10 A6 A4 8 9 A5 TOP VIEW (b) Konfigurasi Pin-pin MC 1408

+5 V (MSB) 13 5 VCC 14 6 15 5 Kohm 7 5 Kohm 8 9 MC 1408 DIGITAL inputs 10 11 RF 5 Kohm 741 12 4 2 IOUT 16 741 Analok vout =0 to+10v VEE 3 270 pf =Vref x(a1/2+a2/4+...+an/2n) =0V to 9.96v -15 (C) Aplikasi tipikal MC 1408

Tes Rangkaian untuk Aplikasi DAC Test rangkaian untuk DAC dapat digunakan sebuah Oscillator dan Counter 8-bit untuk mendrive pada input DAC, sedangkan untuk melihat Outputnya dapat dilihat dengan menggunakan Oscilloscope seperti gambar dibawah.

Rangkaian Tes DAC

3-Bit parallel encoder ADC menggunakan 74148

Ketika Vin adalah 0Volt, + input semua comparator adalah High Dan output semua comparator adalah High, dan diteruskan( dimasukkan sebagai Input 74148 dan output dari 74148 adalah 000). Ketika Vin adalah 1Volt, output comparator1 adalah Low dan comparator yang lain adalah High, dan diteruskan( dimasukkan sebagai Input 74148 dan output dari 74148 adalah 110). Ketika Vin adalah 2Volt, output comparator2 adalah Low dan comparator yang lain adalah High, dan diteruskan( dimasukkan sebagai Input 74148 dan output dari 74148 adalah 101), dan seterusnya.

IC ADC Converter NE 5034 dan ADC 0801 merupakan IC ADC 8 bit yang populer dan tidak begitu mahal

I IN REF + V CC -V CC NE5034 I IN AN GND - + INT CLOCK 8-BIT DAC SAR - + AN GND COMP DBO (LSB) 1 18 DB1 2 DB2 3 DB3 4 DB4 5 DB5 6 17 16 15 14 13 DR DIGITAL GND ANALOG GND IIN -V CC IREF IN CLK STRT OE DB 7 (MSB) 8 OUTPUT BUFFER DBO (LSB) DB6 7 12 DIG GND DB7 8 11 DATA READY 11 OE 9 10 TOP VIEW +V CC CLK STRT Blok Diagram NE5034 dan pin konfigurasi

IC ADC 0801 Blok Diagram IC 0801

PIN Konfigurasi ADC 0801

ADC 0801 Konversi menggunakan LED

ADC 0804 Konversi menggunakan LED

Contoh Blok diagram Sistem Data Akusisi, yang berbasis Mikroprosesor / Mikrokontroller