ANALISA ADC 0804 dan DAC 0808 MENGGUNAKAN MODUL

ANALISA ADC 0804 dan DAC 0808 MENGGUNAKAN MODUL
SISTEM AKUISISI DATA PADA PRAKTIKUM
INSTRUMENTASI ELEKTRONIKA
Nama
NPM
Jurusan
Disusun oleh :
: Ferdian Cahyo Dwiputro dan
Erma Triawati Ch, ST., MT
: 16409952
: Teknik Elektro
LATAR BELAKANG MASALAH
• Sistem Akuisisi Data (Data-Acquisition System)
(DAS), secara aktual berupa interface antara
lingkungan analog dengan lingkungan digital
• Lingkungan
analog meliputi : Transducer, DC
Processor, Filter dan DAC
• Lingkungan Digital meliputi : ADC, DSP dan LPT
Pembatasan Masalah
Untuk mencapai tujuan yang diinginkan dalam
penulisan ini, penulis memberikan beberapa
batasan dalam pembahasannya, yaitu penulis
melakukan analisa cara kerja alat pada modul
Sistem Akuisisi Data dengan menggunakan IC
ADC 0804 dan IC DAC 0808.
TUJUAN PENELITIAN
Memahami kinerja Sistem Akuisisi Data terutama
kinerja IC ADC 0804 dan IC DAC 0808
Metode Penelitian
• Studi Pustaka
Berdasarkan materi modul instrumentasi
elektronika khususnya Sistem Akuisisi Data maka
penulis mempelajari lebih lanjut modul tersebut
dengan referensi dari buku diklat, modul
instrumentasi dari laboratorium, jurnal ilmiah,
makalah ilmiah, majalah ilmiah, data sheet dan
informasi dari internet.
• Uji Coba Modul
Setelah memahami materi Sistem Akuisisi Data
penulis melakukan uji coba mengoperasikan
modul praktikum dan mengisi data pengamatan
• Analisa Data
Berdasarkan data pengamatan yang sudah
didapat penulis melakukan analisa atau
pembahasan terhadap komponen utama yaitu
ADC 0804 dan DAC 0808.
Diagram Blok
Sistem Akuisisi Data
1
2
DC Processor
4
3
Filter
ADC
LPT
7
8
DAC
6
DSP
5
• Sinyal input
Dilewatkan transducer
• DC Processor
Pengkondisi sinyal input
• Filter
Melewatkan sinyal dengan frekuensi yang
diinginkan
• ADC
Mengkonversi data analog ke digital
• LPT
Interface antara ADC dan DSP
• DSP
Pengolah data secara software
• DAC
Mengkonversi data digital ke analog
ADC 0804
ADC pada sistem akuisisi data berfungsi untuk menyampling
sinyal input dan merubahnya ke sinyal digital yang selanjutnya
akan diolah oleh DSP (Digital Signal Processing). ADC yang
digunakan yaitu ADC 0804
• ADC 0804 adalah ADC 8 bit SAR CMOS
• ADC ini dapat dihubungkan langsung seperti memori dan port IO
dari mikroprosesor tanpa perlu rangkaian interfacing.
• Mudah dalam teknik antarmuka untuk segala macam µP dan
dapat dioperasikan sendiri (stand alone) tanpa perangkat
tambahan.
Fungsi pin pada ADC 0804
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
CS : sinyal untukmengaktifkan komponen
RD : sinyal kontrol untuk mengambil data
WR : sinyal kontrol untuk memulai awal konversi
CLK IN & CLK R :untuk mengatur besarnya external clock
Vin (+) :masukan analog positif
Vin (-) :masukan analog negative
A GND : analog ground
Vreff /2 : setengah tegangan referensi untuk skala penuh
D GND : digital ground
VCC : tegangan catu daya 0-5 V
DB0 – DB7 : data digital 8 bit
Cara kerja ADC
• Untuk satu kali proses konversi, CS (Chip Select)
terlebih dahulu harus diaktifkan, pada skema CS
selalu aktif dengan menghubungkannya pada
ground.
• Start of Convertion dilakukan dengan memberi
logika HIGH - LOW - HIGH pada pin WR dan RD
(read) harus tetap HIGH.
• INTR secara langsung menuju ke logika HIGH jika
sebelumnya berlevel LOW.
• Begitu data telah siap pada output latch, INTR
menuju ke level rendah sebagai pertanda bahwa
data telah siap.
• Pengambilan data dilakukan pertama kali
dengan mengaktifkan CS yang kemudian diikuti
dengan memberi level HIGH - LOW pada pin RD.
• Tunggu sinyal INTR sampai HIGH.
• Jika INTR sudah HIGH, maka data telah siap pada
pin-pin output digital dan kita ambil data
tersebut. Setelah data diambil, sinyal RD diberi
level HIGH, data kembali ke high impedance
DAC 0808
•
•
•
•
Pada sistem akuisisi data rangkaian keluaran analog
dibutuhkan untuk menstimulus suatu proses atau unit yang diuji
pada sistem akuisisi data. Untuk itu diperlukan adanya D/A
converter. DAC yang digunakan yaitu DAC 0808
DAC 0808 adalah DAC 8 bit monotonik
Mampu menghasilkan arus pada skala penuh dalam waktu 150 ns
Disipasi daya hanya 33 mW dan catu daya ± 5 volt.
DAC0808 dapat diinterfacekan langsung dengan IC yang
mempunyai level TTL, DTL atau CMOS.
Fungsi pin pada DAC
•
•
•
•
•
•
Iout
Vref (-)
Vref (+)
Comp
Vee
Vcc
: Arus Output
: Tegangan referensi negatif
: Tegangan referensi positif
: Kompensasi
: Catu daya negative
: Catu daya positif
• LSB - MSB : Data bit input
Cara kerja DAC 0808
• Prinsip kerja DAC ini adalah mengubah level
input data digital 8-bit menjadi arus, adanya
tegangan referensi untuk mendapatkan arus
referensi yang masuk menuju pin 14 sehingga
pada pin 4 akan menghasilkan output berupa
arus
• Hubungan arus keluaran -Io dengan masukan data
digital dapat dinyatakan sebagai berikut :
• Sedangkan hubungan arus ouput dengan tegangan
outputnya dapat dinyatakan sebagai berikut:
Kesimpulan
ADC pada sistem akuisisi data digunakan untuk
mengkonversi sinyal analog menjadi sinyal digital. Sinyal inputan
analog berasal dari sebuah transducer. Sinyal analog ini
kemudian dikondisikan oleh rangkaian DC processor. Sinyal yang
telah dikondisikan kemudian difilter untuk melewatkan sinyal
dengan frekuensi yang diinginkan dan menolak komponen
frekuensi yang lain. Sinyal yang telah difilter dikonversi oleh ADC
menjadi sinyal digital. Melalui LPT sinyal digital tersebut
kemudian diolah oleh DSP (Digital Signal Processing) dimana
proses DSP ini dilakukan oleh software. Data yang telah diproses
oleh DSP selanjutnya ditransmisikan kembali melalui LPT ke ADC.
Setelah itu sinyal dikonversi ke sinyal analog oleh DAC (Digital to
Analog Converter). Didalam sitem akusisi data proses konversi
sangat berpengaruh untuk keakurasian data.
Pada analisa ini proses konversi ADC menggunakan ADC 0804
dan DAC 0808. ADC 0804 adalah ADC 8 bit SAR CMOS yang
menggunakan potensiometrik ladder 256R. ADC ini didisain
untuk menyesuaikan dengan operasi data output TRI-STATE yang
dihubungkan langsung ke data bus. DAC 0808 merupakan DAC 8
bit monolitik yang mampu menghasilkan arus pada skala penuh
dalam waktu 150 ns dengan disipasi daya hanya 33 mW dan catu
daya ±5 volt.