Rangkaian DAC







1. Tujuan 
a. Mengetahui apa itu Digital to Analog Converter
b. Mengetahui rangkaian dari Digital to Analog Converter                                                        
c. Mengetahui fungsi dari Digital to Analog Converter

 2. Alat dan Bahan  
      Resistor
 
Gambar 1. Resistor

       OP- AMP
 
Gambar 2. OP-AMP



 



3. Teori 
Analog to Digital Converter (ADC)

Analog To Digital Converter atau yang juga kita kenal dengan istilah ADC adalah perangkat yang berfungsi untuk mengubah sinyal analog ke sinyal digital. Bentuk ADC bermacam-macam, ada yang berupa modul rangkaian elektronika, ada pula yang berupa chip atau IC. 
Pada prakteknya, ADC atau Analog To Digital Converter berfungsi untuk menjembatani pemrosesan sinyal analog oleh sistem digital. Dalam kehidupan sehari-hari, Analog To Digital Converter punya banyak sekali manfaat, diantaranya untuk pengatur proses industri, komunikasi digital, serta rangkaian pengukuran atau pengujian.
ADC juga banyak digunakan sebagai sensor yang mayoritas berupa analog dengan sistem komputer seperti sensor suhu, sensor cahaya, sensor tekanan atau berat, sensor aliran dan lain sebagainya, kemudian diukur dengan menggunakan sistem digital (komputer). ADC memiliki dua karakter prinsip yakni kecepatan sampling dan juga resolusi.
Sebenarnya prinsip kerja dari ADC sangatlah simpel, yakni dengan cara mengkonversi sinyal analog atau sinyak kontinyu ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan antara sinyal input dan juga tegangan referensi. Oleh sebab itu dapat digunakan persamaan signal = (sample/max_value) x reference_voltage   
 
ADC adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi bentuk sinyal digital. IC ADC 0804 dianggap dapat memenuhi kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC jenis ini bekerja secara cermat dengan menambahkan sedikit komponen sesuai dengan spesifikasi yang harus diberikan dan dapat mengkonversikan secara cepat suatu masukan tegangan.
Diagram konfigurasi pin ADC0804 ditunjukkan pada gambar, Pin 11 sampai 18 (keluaran digital) adalah keluaran tiga keadaan, yang dapat dihubungkan langsung dengan bus data bilamana diperlukan. Apabila CS (pin 1) atau RD (pin2) dalam keadaan high (“1”), pin 11 sampai 18 akan mengambang (high impedanze), apabila CS dan RD rendah keduanya, keluaran digital akan muncul pada saluran keluaran. Sinyal mulai konversi pada WR (pin 3). Untuk memulai suatu konversi, CS harus rendah. Bilamana WR menjadi rendah, konverter akan mengalami reset, dan ketika WR kembali kepada keadaan high, konversi segera dimulai.
Konversi detak konverter harus terletak dalam daereh frekuensi 100 sampai 800kHz. CLK IN ( pin 4) dapat diturunkan dari detak mikrokontroller, sebagai kemungkinan lain, kita dapat mempergunakan pembangkit clock internal dengan memasang rangkaian RC antara CLN IN ( pin 4) dan CLK R ( pin 19). Pin 5 adalah saluran yang digunakan untuk INTR, sinyal selesai konversi. INTR akan menjadi tinggi pada saat memulai konversi, dan akan aktif rendah bila konversi telah selesai. Tepi turun sinyal INTR dapat dipergunakan untuk menginterupsi sistem mikrokontroller, supaya mikrokontroller melakukan pencabangan ke subrutine pelayanan yang memproses keluaran konverter. Pin 6 dan 7 adalah masukan diferensial bagi sinyal analog. A/D ini mempunyai dua ground, A GND (pin 8) dan D GND ( pin10). Kedua pin ini harus dihubungkan dengan ground. Pin 20 harus dihubungkan dengan catu daya +5V. Pada A/D 0804 merupakan tegangan referensi yang digunakan untuk offset suatu keluaran digital maksimum.


Jaringan resistif sederhana dapat digunakan untuk mengubah input digital menjadi output analog yang setara. Jaringan ini, bagaimanapun, dapat diperluas lebih jauh untuk memungkinkannya melakukan digital-ke-analog konversi data digital dengan jumlah bit yang lebih besar. Dalam jaringan Gambar 12.1, jika RL banyak lebih besar dari R dapat dibuktikan dengan bantuan teorema jaringan sederhana yaitu keluaran analog tegangan diberikan oleh:

 
yang selanjutnya dapat dinyatakan sebagai:
konverter D / A n-bit dapat diungkapan sbb:

berkontribusi 2V / (2n −1) ke output.Kontribusi dari posisi bit lebih tinggi berturut-turut dalam kasus ini dari logika '1' akan menjadi 4V / (2n − 1), 8V / (2n −1), 16V / (2n −1) dan seterusnya. Artinya, kontribusi dari setiap posisi bit yang diberikan karena adanya logika '1' adalah dua kali lipat kontribusi yang berdekatan posisi bit lebih rendah dan setengah dari posisi bit lebih tinggi yang berdekatan. Ketika semua posisi bit input memiliki logika ‘1’, output analog diberikan oleh:



 DataSheet ADC
 
Gambar 3. ADC

Pin No
Function
Name
1
Activates ADC; Active low
Chip select
2
Input pin; High to low pulse brings the data from internal registers to the output pins after conversion
Read
3
Input pin; Low to high pulse is given to start the conversion
Write
4
Clock Input pin; to give external clock.
Clock IN
5
Output pin; Goes low when conversion is complete
Interrupt
6
Analog non-inverting input
Vin(+)
7
Analog inverting Input; normally ground
Vin(-)
8
Ground(0V)
Analog Ground
9
Input pin; sets the reference voltage for analog input
Vref/2
10
Ground(0V)
Digital Ground
11
8 bit digital output pins
D7
12
D6
13
D5
14
D4
15
D3
16
D2
17
D1
18
D0
19
Used with Clock IN pin when internal clock source is used
Clock R
20
Supply voltage; 5V
Vcc

 Grafik 
















4. Rangkaian 



Gambar 2. Rangkaian simple adder for network D/A conversation (gambar 12.1)


Gambar 3. Binary ladder network for D/A conversion (gambar 12.2)


 Prinsip Kerja Rangkaian ADC :
Jaringan pembagi resistif sederhana memiliki dua kelemahan serius. Satu, masing-masing resistor masuk jaringan memiliki nilai yang berbeda. Karena jaringan ini menggunakan resistor presisi, biaya tambahan menjadi tidak menarik. Dua, resistor yang digunakan untuk bit paling signifikan (MSB) diperlukan untuk menangani arus yang jauh lebih besar daripada resistor LSB. Misalnya, dalam jaringan 10-bit, arus melalui Resistor MSB akan sekitar 500 kali arus melalui resistor LSB. Untuk mengatasi kelemahan ini, jenis kedua jaringan resistif disebut tangga biner (atau R / 2R tangga) digunakan dalam praktik. Tangga biner juga merupakan jaringan resistif yang menghasilkan analog output sama dengan jumlah input digital tertimbang. Gambar 12.2 menunjukkan jaringan tangga biner untuk konverter D / A empat-bit. Seperti terlihat jelas dari gambar, tangga hanya terdiri dari dua nilai yang berbedadari resistor. Ini mengatasi salah satu kelemahan dari jaringan pembagi resistif. Itu bisa dibuktikan dengan bantuan matematika sederhana bahwa tegangan output analog VA dalam kasus tangga biner jaringan.

 5. Video 




 6. Link Download 
6.1 Rangkaian disini
6.2 Datasheet disini
6.3 Video disini

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)