I.
Topik: DAC (Digital
to Analog Converter)
II. Tujuan : Setelah melakukan kegiatan pembelajaran diharapkan mahasiswa
dapat :
2.1.
Mengklasifikasikan Jenis-jenis DAC
2.2. Membuat rangkaian
DAC 4 bit untuk pengkonfersi sinyal
2.3. Membuat rangkaian
DAC 8 bit untuk pengkonfersi sinyal
2.4. Membuat rangkaian
DAC 16 bit untuk pengkonfersi sinyal
III. Pendahuluan
Kegiatan pembelajaran untuk DAC sebagai pengkondisi sinyal membahas
tentang: klasifikasikan jenis-jenis DAC, membuat rangkaian
DAC 4 bit untuk pengkonfersi sinyal,membuat rangkaian
DAC 8 bit untuk pengkonfersi sinyal dan membuat rangkaian
DAC 16 bit untuk pengkonfersi sinyal
IV. Materi
4.1. Klasifikasi Jenis-jenis DAC
Fungsi DAC (Digital
to Analog Converter)adalah mengubah (mengkonversi) sinyal digital menjadi
sinyal analog.Blok diagram DAC ditunjukkan pada gambar 7. 9.
Gambar 7.9. Blok diagram DAC
Rangkaian
Digital to Analog dapat dibangun dengan menggunakan op-Amp yang diberi
masukan dengan mengatur switch-switch yang mewakili besaran digital. Nilai
berlogic “l” jika switch dihubungkan dengan supply 5 volt dan logic “0”
bila dihubungkan dengan ground/dilepas. Metode
konversi sinyal digital menjadi analog dapat diklasifikasikan menjadi
dua yaitu DAC jenis bobot biner dan DAC jenis R-2R tangga.
(a) DAC
jenis resistor bobot biner
DACjenis
Binary Weight Resistor, ditunjukkan pada gambar 7.10. pemasangan nilai
resistor pada input-input D0, D1, D2,… adalah sebagai berikut:
Nilai
R yang ada di D1 adalah ½ dari nilai yang ada di D0, nilai R yang ada di D2
adalah ½ dari nilai yang ada di D1 (atau ¼ dari R yang ada di D0) dan
seterusnya. Pemasangan nilai R yang seperti itu adalah untuk medapatkan Vout
yang linier (kenaikan per stepnya tetap). Rin dicari dengan memparallel
nilai-nilai resistor yang ada pada masing masing input bila input yang masuk lebih dari satu.
Gambar 7.10DAC
Jenis Binary Weight Resistor
(b)
DACjenis
R-2R tangga
DAC
jenis R-2R tangga pemasangan nilai
resistor pada input-inputnya adalah R-2R, jadi kalau nilai R = 10 KΩ, maka 2R
nya dipasang 20 KΩ. Pemasangan nilai resistor yang seperti itu adalah untuk
mendapatkan Vout yang linear (kenaikan perstepnya tetap). Seperti yang
ditunjukkan pada gambar 7.11.
Gambar 7.11 DAC jenis
R-2R tangga
4.2.
Rangkaian
DAC 4 bit
DAC
4 bit memiliki 4 masukan input digital dan 1 data input analog.
Pada dasarnya
pembuatan rangkaian DAC 4 bit dapat direalisasikan dengan 2 cara yaitu dengan, rangkaian DAC bobot binerseperti
yang ditunjukkan pada gambar 7.12dan dengan rangkaian DAC tangga R-2R seperti yang
ditunjukkan pada gambar 7.13. Kedua rangkaian
tersebut memili kemiripan cara kerja,
yaitu dengan masukan logika 1 “5 volt” dan logika 0 “ground”.
Gambar 7.12DAC 4 bit bobot biner
Tabel 7.5 Rumus DAC 4 bit bobot biner
|
Saklar
|
Nilai
Biner
|
V
out
|
|
D0
|
1
|
(2/(2+4+8+16)
x Vcc
|
|
D1
|
2
|
(4/(2+4+8+16)
x Vcc
|
|
D2
|
4
|
(8/(2+4+8+16)
x Vcc
|
|
D3
|
8
|
(16/(2+4+8+16)
x Vcc
|
Gambar 7.13DAC 4
bit tangga R-2R
Tabel 7.6 Rumus DAC 4 bit tangga R-2R
|
Saklar
|
Nilai
Biner
|
Vout
|
|
D0
|
1
|
VCC/16
|
|
D1
|
2
|
VCC/8
|
|
D2
|
4
|
VCC/4
|
|
D3
|
8
|
VCC/2
|
4.3.
Rangkaian
DAC 8 bit
DAC
8 bit memiliki 8 masukan input digital dan 1 data input analog.
Pada dasarnya
pembuatan rangkaian DAC 8 bit sama
dengan pembuatan DAC 4 bit juga dapat direalisasikan dengan 2 cara yaitu dengan, rangkaian DAC bobot binerseperti
yang ditunjukkan pada gambar 7.14dan dengan rangkaian DAC tangga R-2R seperti yang
ditunjukkan pada gambar 7.15. Kedua rangkaian
tersebut memili kemiripan cara kerja,
yaitu dengan masukan logika 1 “5 volt” dan logika 0 “ground”.
Gambar 7.14DAC 8 bit bobot biner
Tabel 7.7 Rumus DAC 8 bit bobot biner
|
Saklar
|
Nilai
Biner
|
V
out
|
|
D0
|
1
|
(2/(2+4+8+16+32+64+128+256))x
Vcc
|
|
D1
|
2
|
(4/(2+4+8+16+32+64+128+256)x
Vcc
|
|
D2
|
4
|
(8/(2+4+8+16+32+64+128+256))x
Vcc
|
|
D3
|
8
|
(16/(2+4+8+16+32+64+128+256))x
Vcc
|
|
D4
|
16
|
(32/(2+4+8+16+32+64+128+256))x
Vcc
|
|
D5
|
32
|
(64/(2+4+8+16+32+64+128+256))x
Vcc
|
|
D6
|
64
|
(128/(2+4+8+16+32+64+128+256))x
Vcc
|
|
D7
|
128
|
(256/(2+4+8+16+32+64+128+256))x
Vcc
|
Gambar 7.15. DAC 8
bit tangga R-2R
Tabel 7.8 Rumus DAC 8 bit tangga R-2R
|
Saklar
|
Nilai
Biner
|
Vout
|
|
D0
|
1
|
VCC/65536
|
|
D1
|
2
|
VCC/32768
|
|
D2
|
4
|
VCC/16384
|
|
D3
|
8
|
VCC/8192
|
|
D4
|
16
|
VCC/4096
|
|
D5
|
32
|
VCC/2048
|
|
D6
|
64
|
VCC/1024
|
|
D7
|
128
|
VCC/512
|
4.4.
Membuat
rangkaian DAC 16 bit
DAC
16 bit memiliki 16 masukan input digital dan 1 data input analog.
Pada dasarnya
pembuatan rangkaian DAC 16 bit sama
dengan pembuatan DAC 4 bit atau DAC 8 bit
juga dapat direalisasikan dengan 2 cara yaitu dengan, rangkaian DAC bobot binerseperti
yang ditunjukkan pada gambar 7.16dan dengan rangkaian DAC tangga R-2R seperti yang
ditunjukkan pada gambar 7.17. Kedua rangkaian
tersebut memili kemiripan cara kerja,
yaitu dengan masukan logika 1 “5 volt” dan logika 0 “ground”.
Gambar 7.16DAC 16
bit bobot biner
Tabel 7.9 Rumus DAC 16 bit bobot biner
|
Saklar
|
Nilai
Biner
|
V
out
|
|
D0
|
1
|
(2/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D1
|
2
|
(4/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D2
|
4
|
(8/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D3
|
8
|
(16/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D4
|
16
|
(32/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D5
|
32
|
(64/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D6
|
64
|
(128/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D7
|
128
|
(256/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D8
|
256
|
(512/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D9
|
512
|
(1024/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D10
|
1024
|
(2048/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D11
|
2048
|
(4096/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D12
|
4096
|
(8192/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D13
|
8192
|
(16384/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D14
|
16384
|
(32768/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
|
D15
|
32768
|
(65536/(2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048+
4096+8192+16384+32768+65536)
x Vcc
|
Gambar 7.17DAC
16 bit tangga R-2R
Tabel 7.10 Rumus DAC 16 bit tangga R-2R
|
Saklar
|
Nilai
Biner
|
Vout
|
|
D0
|
1
|
VCC/65536
|
|
D1
|
2
|
VCC/32768
|
|
D2
|
4
|
VCC/16384
|
|
D3
|
8
|
VCC/8192
|
|
D4
|
16
|
VCC/4096
|
|
D5
|
32
|
VCC/2048
|
|
D6
|
64
|
VCC/1024
|
|
D7
|
128
|
VCC/512
|
|
D8
|
256
|
VCC/256
|
|
D9
|
512
|
VCC/128
|
|
D10
|
1024
|
VCC/64
|
|
D11
|
2048
|
VCC/32
|
|
D12
|
4096
|
VCC/16
|
|
D13
|
8192
|
VCC/8
|
|
D14
|
16384
|
VCC/4
|
|
D15
|
32678
|
VCC/2
|
V. Pendalaman Materi
1. Lengkapi konversi Digital ke Analog tabel 7.9 dengan cara menentukan nilai
tegangan output dari masing-masing nilai biner pada tabel, jika diketahui nilai
biner 1 (10)= 0001 = 0,33V
Tabel 7.11. tabel DAC soal no1
|
Bobot Biner
|
D3
|
D2
|
D1
|
D0
|
Vout
|
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0,33V
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
|
|
4
|
|
|
|
|
|
|
5
|
|
|
|
|
|
|
6
|
|
|
|
|
|
|
7
|
|
|
|
|
|
|
8
|
|
|
|
|
|
|
9
|
|
|
|
|
|
|
10
|
|
|
|
|
|
|
11
|
|
|
|
|
|
|
12
|
|
|
|
|
|
|
13
|
|
|
|
|
|
|
14
|
|
|
|
|
|
|
15
|
|
|
|
|
|
2. Apa yang
dimaksud dengan DAC 4 bit?
3. Berapa
jeniskah rangkaian DAC yang anda ketahui, sebutkan dan
jelaskan?
4. Bagaimana prinsip kerja DAC tangga
R-2R 4 bit?
5. Buatkan gambar rangkaian DAC 4 bit
jenis R-2R tangga
6. Buatkan gambar rangkaian DAC 8
bit jenis Bobot biner.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar