DIGITAL ANALOG CONVERTER-.docx
-
Upload
dwiriscasari -
Category
Documents
-
view
136 -
download
5
description
Transcript of DIGITAL ANALOG CONVERTER-.docx
DIGITAL ANALOG CONVERTER
A. TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan ini diharapkan praktikan mampu:
1. Menjelaskan prinsip kerja digital analog converter, termasuk fungsi dari
masing-masing komponen yang digunakan.
2. Mendemonstrasikan kerja rangkaian Digital Analog Converter.
B. DASAR TEORI
Jika kita mempelajari elektronika digital maka kita akan menemui
Digital Analog Converter. Gambar (1) memperlihatkan penggunaan Op-Amp
dalam membangun sebuah Converter D/C (Digital Analog Converter). Pada
rangkaian gambar tersebut ada empat masukkan yang mewakili bilangan
biner. Berkat tahanan masukkan itu, maka keluarannya menjadi :
Vout=−(V 1+0,5V 2+0,25V 3+0,125V 4 ) atau
Vout=−(V 1+ 12V 2+ 1
4V 3+ 1
8V 4)
Gambar 4.1. Rangkaian Dasar DAC
Tegangan-tegangan masukannya berupa digital, artinya tegangan-
tegangan hanya memiliki dua harga, rendah atau tinggi (1 atau 0). Tegangan
keluarannya merupakan ekuivalen analog dari tegangan masukannya.
C. DAFTAR ALAT DAN BAHAN
a. Power supply 2 Buah
b. Multimeter 1 Buah
c. Proto Board 1 Buah
d. IC Op-Amp 741 1 Buah
e. Resistor terdiri dari :
1KΩ 1 Buah
2K2Ω 2 Buah
4K7Ω 2 Buah
10KΩ 2 Buah
f. Toggle switch 3 Buah
g. Kabel penghubung secukupnya
D. GAMBAR RANGKAIAN PERCOBAAN
Gambar 4.2. Rangkaian Percobaan DAC
E. LANGKAH PERCOBAAN
1. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 2.
2. Vcc = + 15 v, Vee = - 15 v
3. Input sinyal V1 = 1 Volt
4. Tahanan Rf = 10KΩ
5. Resistansi Rc = 4K7Ω
6. Rb = 2K2Ω
7. Ra = 1KΩ
8. Catat Vo
9. Ganti harga tahanan Rc = 10KΩ, Rb = 4K7Ω, Ra = 2K2Ω
10. Catat tegangan Vo
11. Ganti sinyal input dengan Vin = 1,5 Volt
12. Ulangi langkah 4 – 8
F. KESELAMATAN KERJA
1. Sebaiknya menghubungkan / membuat rangkaian satu orang saja sebab
jika terjadi kesalahan mudah diamati.
2. Periksalah rangkaian percobaan pada instruksi sebelum memulai
pengukuran.
3. Pilihlah posisi pada alat ukur sesuai kebutuhan.
4. Selalu ikuti langkah percobaan dengan teliti.
5. Setelah melakukan percobaan matikan semua peralatan ukur dan catu
daya.
6. Lepaskan rangkaian dan kembalikan alat dan komponen yang digunakan
ke lemari.
G. DATA PERCOBAAN
Tabel 1a
Ra = 1K Ω, Rb = 2,2K Ω, Rc = 4,7K Ω Rd = 10K Ω, dan Vin = 1 Volt
Angka
Desima
l
Input Biner
Voutput
(V) hasil
praktek
Voutput
(V) hasil
teoritis
D C B A RF=1KΩ RF=1KΩ
0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 -1,01 -1
2 0 0 1 0 -0,46 -0,45
3 0 0 1 1 -1,48 -1,45
4 0 1 0 0 -0,21 -0,21
5 0 1 0 1 -1,23 -1,21
6 0 1 1 0 -0,68 -0,67
7 0 1 1 1 -1,70 -1,66
8 1 0 0 0 -0,10 -0,1
9 1 0 0 1 -1,12 -1,1
10 1 0 1 0 -0,56 -0,55
11 1 0 1 1 -1,59 -1,55
12 1 1 0 0 -0,32 -0,312
13 1 1 0 1 -1,34 -1,31
14 1 1 1 0 -0,78 -0,76
15 1 1 1 1 -1,81 -1,76
TUGAS
Dari data hasil percobaan tersebut buat analisa data, lalu tarik kesimpulan apa
yang anda dapat simpulkan dari rangkaian DAC tersebut.
PERHITUNGAN TEORITIS
Tabel 1.a
Vout = RfRin
.Vin
Diketahui : RA = 1K Ω, RB = 2,2K Ω, RC = 4,7K Ω, Rd = 10KΩ, dan
Rf = 1K Ω, Vin = 1 Volt
AngkaDesimal
Rf = 1K Ω
0 Vo=−( 10000x 1)= 0 V
1 Vo=−( 10001000
x 1) = -1 V
2 Vo=−( 10002200
x 1) = -0,45 V
3 Vo=−( 100687,5
x 1) = -1,45 V
4 Vo=−( 10004700
x1) = -0,21 V
5 Vo=−( 1000824,5
x1) = -1,21 V
6 Vo=−( 10001498,5
x 1) = -0,67 V
7 Vo=−( 1000599,7
x1) = -1,67 V
8 Vo=−( 100010000
x 1) = -0,10 V
9 Vo=−( 1000909,09
x1) = -1,10 V
10 Vo=−( 10001803,2
x 1) = -0,55 V
11 Vo=−( 1000643,2
x 1) = -1,55 V
12 Vo=−( 10003197,2
x 1) = -0,31 V
13 Vo=−( 1000761,69
x 1) = -1,31 V
14 Vo=−( 10001303,2
x 1) = -0,76 V
15 Vo=−( 1000565,7
x1) = -1,76 V
ANALISA PERCOBAAN
Sebuah digital to analog converter atau biasa disebut DAC adalah perangkat
semikonduktor yang digunakan untuk mengkonversi kode digital menjadi sinyal
analog. Konversi digital ke analog merupakan cara utama bagi peralatan digital
seperti sistem berbasis komputer yang mampu menterjemahkan data digital menjadi
sinyal dunia nyata yang lebih dimengerti atau bisa digunakan oleh manusia Hal ini
juga memungkinkan kontrol digital pada mesin,peralatan rumah tangga, dan
sejenisnya. Sebuah konverter digital-ke-analog memiliki tipikal output berupa sinyal
analog, yang biasanya tegangan atau arus, yang sebanding dengan nilai dari kode
digital yang disediakan untuk inputnya. Kebanyakan DAC ini memiliki beberapa pin
(pada waktu yang sama). Beberapa DAC dirancang untuk menerima data input digital
dalam bentuk serial (satu bit pada satu waktu),sehingga ini hanya memiliki pin input
digital tunggal.
Digital to analog converter merupakan fungsi penting dalam sistem
pengolahan data. Digital to analog converter (DAC) akan menghubungkan output
sinyal digital yang berasal dari prosesor dengan dunia luar yang berupa sinyal analog.
Pada masing-masing aplikasi arsitektur DAC akan menghasilkan
kecepatan,kepresisian, dan disipasi daya yang berbeda pada masing-masing DAC.
Kinerja suatu DAC akan digambarkan pada proses konversi digital ke analog dalam
hal ini akan memperkatikan beberapa hal yaitu dalam aspek tegangan,arus, ukuran,
performa, serta fungsi switching diperlukan untuk menghasilkan keluaran analog
sesuai dengan inputdigital pada suatu DAC.
Rangkaian Digital To Analog Converter (DAC) 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.
DAC Jenis Binary Weigh Resistor
Pada DAC Jenis Binary Weight Resistor, pemasangan nilai Resistor pada input-input
D3, D2, D1 adalah sebagai berikut: nilai R yang ada di D2 adalah ½ dari nilai yang
ada di D3, nilai R yang ada di D2 adalah ½ dari nilai yang ada di D1 (atau 1/4 dari R
yang ada di D3) 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.
Sehingga menghasilkan sebuah rumus seperti dibawah ini;
Vout=−(V 1+0,5V 2+0,25V 3+0,125V 4 )
Vout=−(V 1+ 12V 2+ 1
4V 3+ 1
8V 4)
V (+) dan V (-) adalah inputan tegangan analog differensial sehingga data
tegangan yang akan diproses oleh ADC adalah selisih antara Vi (+) dan Vi (-). Vref
adalah tegangan referensi ADC yang digunakan untuk mengatur tegangan input pada
Vi+ dan Vi-. Besarnya tegangan referensi ini adalah setengah dari tegangan input
maksimal. Hal ini bertujuan agar pada saat inputan maksimal data digital juga akan
maksimal.
Tabel Konversi Digital Ke Analog Rangkaian Binary-weighted
Pada saat pengukuran dilakukan untuk mengetahui benar atau tidaknya suatu
pengukuran dapat dibandingkan dengan hasil perhitungan. Jika Vin diberikan
tegangan sebesar 1V maka op-Amp akan langsung bekerja menjumlahkan semua
input. Dimaksudkan jika input berangka 1111 maka nilai dari V1, V2,V3 dan V4
akan dijumlahkan sesuai dengan rumus Vout. Seperti dibawah ini;
Vout = -( 1+0,5+0,25+0,125)
= -1,875
Sebaliknya jika input berangka 0101 maka V1 dan V3 akan bernilai 0 dan V2 akan
dikalikan dengan 0,5 dan V4 akan dikalikan dengan 0,125 maka hasilkan akan seperti
dibawah ini;
Vout = -(0+0,5+0+0,125)
= -0,625
Dari hasil percobaan diatas total pengukuran dan perhitungan memiliki nilai
Vout yang sama, hal ini membuktikan bahwa hasil pengukuran yang dilakukan benar.
Apabila memiliki perbedaan -0,01 sampai -0,05 hal tersebut disebabkan toleransi
pada resistornya. Dari hasil pengukuran juga dapat dilihat bahwa hasil output
keluaran merupakan hasil nilai kombinasi dari resistor pada input / resistor feedback
dengan tegangan masukan.
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan mid test kali ini, saya dapat menyimpulkan bahwa;
1. Prinsip kerja sebuah digital ke analog menggunakan penjumlah operasional
amplifier dimana setiap input dikondisikan dalam dua besaran logika yaitu 0
volt dan ouput akan mempunyai nilai keluaran berlogika 1.
2. Konversi digital ke analog merupakan cara utama bagi peralatan digital
seperti sistem berbasis komputer yang mampu menterjemahkan data digital
menjadi sinyal dunia nyata yang lebih dimengerti atau bisa digunakan
3. Dari hasil percobaan Vout pada pengukuran dan perhitungan memiliki hasil
nilai yang sama. Hal ini membuktikan bahwa hasil pengukuran yang
dilakukan memang benar. Apabila mengalami perbedaan antara 0,01 sampai
0,05 hal ini disebabkan toleransi pada resistornya.