ADC UbbenSeset

8/13/2019 ADC UbbenSeset

1/8

A. PENDAHULUAN1. Latar Belakang

ADC adalah kepanjangan dari Analog To Digital Converter yang berfungsi untuk

mengubah input analog menjadi kodekode digital. ADC banyak digunakan

sebagai Pengatur proses industri, komunikasi digital dan rangkaian

pengukuran/atau pengujian.Umumnya ADC digunakan sebagai perantara antara

sensor yang kebanyakan analog dengan sistim komputer seperti sensor suhu,

cahaya, tekanan atau berat, aliran dan sebagainya kemudian diukur dengan

menggunakan sistim digital (komputer).

Bilangan Biner umum digunakan pada dunia komputasi. Komputer menggunakan

Bilangan Biner agar bisa saling berkomunikasi antar komponen (hardware)

maupun antar sesama komputer. Karena komputer hanya menggunakan bahasa

mesin, yaitu apabila komputer mendapatkan sinyal listrik atau tegangan listrik

(Volt), berarti bernilai 1. Apabila komputer tidak mendapatkan sinyal listrik atau

tegangan listrik, berarti bernilai 0.

Bilangan Biner dapat dikonversikan ke jenis sistem bilangan lain seperti bilangan

Desimal dan Oktal. Manusia sering menggunakan bilangan Desimal dalam

kehidupannya sehari-hari. Bilangan Biner dan jenis sistem bilangan lainnya saling

menyusun satu sama lain. Misalnya bilangan biner 00000010 merupakan angka 2

dalam bilangan Desimal. Begitupun sebaliknya, apabila angka 2 Desimal, maka

berarti angka 00000010 dalam Bilangan Biner.

Bilangan Biner digunakan juga untuk menyusun suatu data ataupun file yang

terdapat di dalam komputer. Misalnya terdapat suatu file yang berukuran 1MB

(Mega Byte). Apabila 1 Byte= 8 bit, berarti file tersebut tersusun atas beratus-

ratus bit menjadi sebuah file tersebut.

Bilangan Biner juga digunakan untuk berkomunikasi antar sesama komputer

dalam suatu jaringan. Karena komputer hanya mengerti Bilangan Biner, maka

komputer menstransmisikan sinyal-sinyal listrik ke perangkat jaringan untuk bisa

berkomunikasi satu sama lain. Bilangan Biner sangat penting dalam menyusun


2/8

suatu jaringan komputer. Untuk menyusun suatu IP Address, Bilangan Biner

sangatlah diperlukan.

Contoh penerapan dalam kehidupan sehari-hari adalah sinyal telepon seluler yang berupa

sistem biner dikonversi dalam bentuk teks maupun suara, sehingga kita dapat menerima

dan membaca pesan serta mendengarkan suara melalui telepon seluler. Contoh yang lain

yaitu ketika kita ingin menuliskan kata atau kalimat di komputer, maka kita cukup

menekan tombol pada keyboard. Maka secara otomatis komputer akan mengkonversi dari

angka biner hiruf yang kita tekan menjadi huruf atau kalimat pada layar monitor.

2. Tujuan Mengenal watak sistem ADC 8 bit

B. DASAR TEORIRangkaian ADC adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah sinyal

analog menjadi sinyal digital, dalam artian sinyal yang awalnya tidak bisa ditentukan nilai

numericnya menjadi sinyal yang mempunyai sifat numeric.ADC memiliki fungsi yang

merupakan kebalikan dari yang dilakukan oleh sebuah digital-to-analog converter

(DAC).Umumnya, sebuah ADC adalah sebuah piranti elektronik yang mengubah sebuah

tegangan menjadi sebuah bilangan digital biner.

Gambar 1 : rangkaian ADC (diagram blok ADC)


3/8

Jenis-jenis dari ADC dan fungsi dari masing-masing jenisnya

1. Tipe TrackingTipe tracking menggunakan prinsip up down counter (pencacah naik dan turun).

Fungsinya adalah : Binary counter (pencacah biner) akan mendapat masukan

clock secara kontinyu dan hitungan akan bertambah atau berkurang tergantung

pada kontrol dari pencacah apakah sedang naik (up counter) atau sedang turun

(down counter).

2. Tipe flash / paralelTipe ini dapat menunjukkan konversi secara lengkap pada kecepatan 100 MHz

dengan rangkaian kerja yang sederhana. Berfungsi untuk mengatur masukan

inverting dari tiap-tiap konverter menuju tegangan yang lebih tinggi dari konverter

sebelumnya, jadi untuk tegangan masukan Vin, dengan full scale range,

komparator dengan bias dibawah Vin akan mempunyai keluaran rendah.

3. Tipe successive approximationTipe successive approximation merupakan suatu konverter yang paling sering

ditemui dalam desain perangkat keras yang menggunakan ADC. Tipe ini memiliki

kecepatan konversi yang cukup tinggi, meskipun dari segi harga relatif mahal.

Prinsip kerja konverter tipe ini adalah, dengan membangkitkan pertanyaan-pertanyaan yang pada intinya berupa tebakan nilai digital terhadap nilai tegangan

analog yang dikonversikan.

4. Tipe Integratingmenawarkan resolusi tertinggi dengan biaya terendah. ADC tipe ini tidak

dibutuhkan rangkaian sample hold. Tipe ini memiliki kelemahan yaitu waktu

konversi yang agak lama, biasanya beberapa milidetik.

Pada suatu ADC terdapat beberapa parameter atau karakteristik yang penting antara

lain :

1. ResolusiResolusi adalah jumlah bit (dalam kode digital atau binary digit) yang

menyatakan tegangan analog pada masukannya. Resolusi dari sebuah converter

sendiri adalah menunjukkan banyaknya nilai diskrit yang dapat dihasilkan pada

skala tegangan tertentu. Sebagai contoh, sebuah ADC yang yang mengkodekan


4/8

sebuah masukan analog menjadi salah satu dari 256 nilai diskrit mempunyai

resolusi 8 bit karena= 256.

2. Kecepatan dan waktu konversiKecepatan konversi adalah kecepatan waktu dimana ADC melakukan konversi

dari masukan analog menjadi keluaran yang digital. Sedangkan waktu konversi

sendiri adalah waktu dimana nilai masukan ditahan tetap selama waktu tertentu

yaitu pada saat converter (ADC) melakukan sebuah pengkonversian.

Dibutuhkan waktu konversi ini karena secara praktis ADC tidak dapat membuat

sebuah pengkonversian yang terus menerus.

3. Sampling rateSampling rate adalah saat dari pengambilan nilai baru pada sebuah nilai digital

yang baru saja diambil dari sebuah sinyal analog. Sinyal analog merupakan

sinyal kontinyu dan perlu diubahnya menjadi sebuah sinyal digital. Untuk itu

perlu untuk menentukan saat atau waktu dimana sebuah nilai digital yang baru

diambil dari sebuah sinyal analog.

4. KetidaklinieranKetidaklinieran adalah hasil yang didapat dari hubungan input dengan

outputnya yang terjadi beberapa kesalahan.

5. AkurasiAkurasi adalah tingkat ketelitian dimana sebuah konverter (ADC) melakukan

konversi dari sinyal analog kedalam sinyal digital. Terkadang sebuah rangkaian

ADC dalam kondisi tertentu (misal dari segi usia produksi atau pembuatan)

tingkat akurasinya sangat buruk.

C. ALAT DAN BAHAN 1buah DVM 1buah sistem (ADC) 8 bit Beberapa kabel penghubung

D. SKEMA

E. LANGKAH KERJA


5/8

1. Alat dan bahan disiapkan2. Dibuat susunan rangkaian seperti pada skema percobaan3. Sistem (ADC) dihidupkan4. DVM dipasang pada jalur masukan dengan masukan mulamula 0,8 V5. Data keluaran dicatat dengan cara mencatat angka digital 8 bit6. Langkah 4 sampai 5 diulangi sebanyak 20 data7. Dibuat grafik hubungan antara input (analog) dengan output (digital volt)

F. DATA DAN GRAFIK1. Data

No Input (v) x 20 Output Desimal Desimal volt

1 0,04 0000 0001 1 0,39

2 0,09 0000 0011 3 1,16

3 0,13 0000 0100 4 1,55

4 0,21 0000 0111 7 2,71

5 0,25 0000 1000 8 3,09

6 0,29 0000 1001 9 3,48

7 0,31 0000 1010 10 3,87

8 0,36 0000 1011 11 4,25

9 0,40 0000 1101 13 5,03

10 0,44 0000 1110 14 5,41

11 0,49 0000 1111 15 5,80

12 0,52 0001 0000 16 6,19

13 0,56 0001 0010 18 6,96

14 0,62 0001 0011 19 7,35

15 0,69 0001 0110 22 8,51

16 0,74 0001 0111 23 8,89

17 0,80 0001 1001 25 9,67

18 0,84 0001 1010 26 10,05

18 0,89 0001 1100 28 10,83

20 0,94 0001 1101 29 11,21

2. Grafik


6/8

G. ANALISAAnalisa yang digunakan pada percobaan ini adalah berupa analisa grafik. Dimana

dengan mengubah data angka biner kedalam desimal dapat dihasilkan grafik

hubungan output desimal (volt) vs input (volt). Output desimal (volt) adalah sumbu y

dan input (volt) adalah sumbu x. Dari pengolahan data sedemikian sehingga,

didapatkan grafik yang berupa linier atau lurus. Hal ini menandakan bahwa besar

input dan outpunya adalah sebanding atau mendekati sebanding. Semakin besar input

yang diberikan maka semakin besar output yang dihasilkan. Dengan catatan padapercobaan ini nilai maksimal sudah ditentukan.

0

2

4

68

10

12

0 5 10 15 20

Outputdesima

l(volt)

Input (volt)

Grafik Output VS Input

Data

0

2

4

6

8

10

12

0 5 10 15 20 25

Outputdesimal(volt)

Input (volt)



7/8

Kelebihan dengan menggunakan metode ini adalah memudahkan pembaca

mengetahui hubungan langsung atau maksut dari data pengamatan atau percobaan.

Selain itu, proses pembuatan dan analisa menjadi lebih cepat. Dari percobaan kali ini

dengan menggunakan grafik dapat dilihat watak dari sistem ADC 8 bit ini. Namun

metode grafik ini memiliki kekurangan karena hanya menampilkan atau

menggambarkan berdasarkan data atau hasil yang ada, dengan kata lain tidak dapat

menghilangkan atau mengedit suatu kesalahan yang ada. Oleh karena itu, didapati

atau adanya ralat dan beberapa keanehan atau ketidakakuratan.

Pembuatan grafik menunjukkan tampilan yang tidak begitu linear yang membuktikan

bahwa data yang dihasilkan dalam setiap kenaikan nilai masukan itu tidak konstan

penambahannya.

Adapun grafik yang dihasilkan dengan cara pertama adalah sebagai berikut:

Nilai ralat dari data yang diperoleh adalah tidak terlau besar dapat terlihat pada grafik

di atas. Kesalahan atau ralat dapat terjadi karena beberapa kesalah baik dari faktor

manusianya atau juga dapat karena instrumen yang digunakan. Kesalah yang

disebabkan oleh praktikan misalnya salah dalam membaca nilai pada tegangan

masukan atau juga dapat dari kesalahan dalam membaca output biner pada instrumen.

Sedangkan kesalahan yang dikarenakan oleh alat dapat karena waktu konversi

ataupun tegangan yang terbaca pada alat tidak memenuhi tegangan untuk biner pada

y = 0,599x + 0,055

0

2

4

6

8

10

12

0 5 10 15 20

Outputdesimal(volt)

Input (volt)


Data

Linear (Data)


8/8

bit di atasnya sehingga alat hanya memunculkan pada bit yang sebelumnya atau alat

juga dapat memunculkannya pada bit yang berada diatasnya.

Berdasarkan teori, pada ADC 3 bit ada 8 keadaan bilangan biner oleh karena itu

diperlukan 8 komparator. Apabila masukan analog mempunyai tegangan antara 0

sampai 5 volt maka harga tegangan tiap step nya adalah 5/8= 0,625 volt. Maka pada

ADC 8 bit sesuai dengan percobaan kali ini ada 255 keadaan bilangan biner (2^8).

Masukan analog disini mempunyai tegangan 0 sampai 18,8 V, maka harga tegangan

tiap stepnya adalah 18,8/255 = 72,55 mV. Dari nilai tegangan untuk setiap step yang

kecil mengakibatkan kesulitan dalam menyamakan kenaikan untuk setiap teganagan

inputnya.

Karena beberapa data yang menyimpang, namun penyimpangan tersebut hanya

sedikit atau kecil nilainya dengan kata lain ralat pada linier grafik ini sangat keci.

Oleh karena itu watak trendline pada grafik tersebut dapat dikatakan linier meskipun

tidak seutuhnya linier.

H. KESIMPULAN Nilai masukan (volt) sebanding dengan nilai keluaran yang dihasilkan desimal

(volt)

Grafik yang dihasilkan dari hubungan masukan dengan keluaran adalah linierdengan sedikit ralat atau penyimpangan

Harga tegangan setiap stepnya adalah 72,55 mVI. DAFTAR PUSTAKA

http://bilangandigital.blogspot.com/2012/02/lsb-msb.html

http://elka.ub.ac.id/praktikum/tak/tak.php?page=4

http://kuliah.andifajar.com/adc-analog-to-digital-converter/

http://ghadinkz23.blogspot.com/2011/01/pengertian-bilangan-biner.html

http://www.oocities.org/ilham_aez/artikel/analog/ADC.html\

J. LAMPIRAN
http://bilangandigital.blogspot.com/2012/02/lsb-msb.htmlhttp://elka.ub.ac.id/praktikum/tak/tak.php?page=4http://kuliah.andifajar.com/adc-analog-to-digital-converter/http://ghadinkz23.blogspot.com/2011/01/pengertian-bilangan-biner.htmlhttp://www.oocities.org/ilham_aez/artikel/analog/ADC.html/http://www.oocities.org/ilham_aez/artikel/analog/ADC.html/http://ghadinkz23.blogspot.com/2011/01/pengertian-bilangan-biner.htmlhttp://kuliah.andifajar.com/adc-analog-to-digital-converter/http://elka.ub.ac.id/praktikum/tak/tak.php?page=4http://bilangandigital.blogspot.com/2012/02/lsb-msb.html

ADC UbbenSeset

Documents

Transcript of ADC UbbenSeset