DIGITAL ANALOG CONVERTER-.docx

14
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+0,5 V 2 +0,25 V 3+0,125 V 4) atau

description

dac

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.