Uploaded by User31681

TM07 PPT

advertisement
Modul ke:
07
Fakultas
Pengkondisian Sinyal Digital
ADC(Analog to Digital)
FT
Program Studi
Teknik Elektro
Zendi Iklima, S.T, S.Kom, M.Sc
Konverter Analog ke Digital (ADC)
Transduser yang memberikan output sinyal digital
secara langsung dan sedang dikembangkan,
sebagian besar transduser tetap hanya
mengkonversi variabel dinamik ke dalamsebuah
sinyal lsitrik analog. Dengan peningkatan
penggunaan logika digital dan komputer di dalam
kontrol proses, sangat [erlu untuk mempergunakan
sebuah DAC untukmenhasilkan sebuah output yang
dikodekan secara digital
Konverter Analog ke Digital (ADC)
Fungsi transfer dari ADC dapat diekspresikan dengan
cara yang sama dengan dalam sejumlah tegangan
analog yang diberikan sebagai input, dan konverter
mendapatkan sebuah bilangan biner memberikan input
analog, sehingga..
CONTOH 1
Temperatur akan diukur oleh sebuah
transduser dengan output 0.02 volt/ o C.
Tentukan referensi ADC yang diperlukan
dan ukuran waord untuk mengukur 0oC –
100oC dengan resolusi 0.1oC.
CONTOH 1
SOLUSI
Pada temperatur maksimum 100C, tegangan output
adalah.
(0.02 V/C) (100C) = 4 V
sehingga dipergunakan referensi 2 V.
Sebuah perubahan 0.1C menghasilkan suatu perubahan
tegangan
(0.1C) (0.02 V/C)= 2 mV
sehingga kita memerlukan ukuran word
0.002 V = (2) (2 – y )
CONTOH 1
SOLUSI
Memilih sebuah ukuran n dengan satu bagian integer dari y.
Sehingga, menyelesaikannya dengan logaritma kita dapatkan
y=
log (2) - log (0.002)
log 2
y = 9.996 ~ 10
sehingga, sebuah word 10 bit diperlukan untuk resolusi ini.
Sebuah word 10-bit memiliki resolusi
V = (2) (2 – 10)
Vx = 0.00195 volt
yang lebih kecil dari resolusi minimum yang diperlukan yaitu 2
mV.
CONTOH 2
Cari word digital yang diperoleh dari input 3.217 volt untuk sebuah ADC 5-bit
dengan referensi 5 volt.
SOLUSI
Hubungan antara input dan output adalah
Vx = VR [a12–1 + a22– 2 + a32– 3 + a42– 4 + a52 – 5 ]
Sehingga, kita akan mengkodekan sebuah bilangan pedahan yaitu Vx/VR atau
a12–1 + a22– 2 + . . . + a52 – 5 = = 0.6254
Menggunakan metoda perkalian succesive yang dinyatakan dalam,
0.6254 (2)
=
1.2508 a1 = 1
0.2508 (2)
=
0.5016 a2 = 0
0.5016 (2)
=
1.0032 a3 = 1
0.0032 (2)
=
0.0064 a4 = 0
0.0064 (2)
=
0.0128 a5 = 0
Sehingga outputnya adalah 101002.
STRUKTUR A/D
Hampir semua ADC yang tersedia dalam bentuk
rakitan rangkaian terintegrasi (IC) yang dapat
dianggap sebagai kotak hitam (black box). Untuk
dapat benar-benar mengenal karakteristik dari piranti
ii, sangatlah penting untuk memeriksa teknik standar
yang dipergunakan untuk melakukan konversi. Ada
dua metoda yang dipergunakan untuk melakukan
konversi yang merepresentasikan pendekatan yang
sangat berbeda untuk permasalahan konversi.
ADC PARALEL – FEEDBACK
Konverter A/D paralel-feedback menerapkan
sistem umpan balik (feedback) untuk
melakukan konversi seperti diperlihatkan pada
Gambar 1. Pada dasarnya, sebuah komparator
dipergunakan untuk membandingkan tegangan
input Vx terhadap sebuah tegangan umpan
balik VP yang berasal dari sebuah DAC seperti
tampak dalam gambar.
ADC PARALEL – FEEDBACK
‫ﷻ‬䋤
‫ ﷻ‬耀 㿰䍇
䋤
㿰 䋤‫ﷻ‬㿰
㿰
‫ ﷻ‬
‫ ﷻ‬耀 㿰䍇
䍇 䍇
䋤
䋤
䋤
‫ ﷻ‬耀 㿰䋤 㿰
⸳
Konverter A/D tipe pendekatan successive sangat umum digunakan dan
melibatkan penggunaan konverter D/A.
ADC PARALEL – FEEDBACK
Jika Vx lebih besar, maka b1 adalah satu; b2
diset ke 1 dan dilakukan test bagi Vx terhadap
VV = VR(2 – 1 + 2 – 2 ), dan seterusnya.
Jika Vx lebih kecil dari VR2–1, maka b1 direset
ke nol; b2 diset ke 1 dan dilakukan test bagi Vx
terhadap VR 2 – 2. Proses ini diulang hingga bit
terendah (least significant bit) dari word.
CONTOH 3
Cari pendekatan successive output ADC untuk konverter 4-bit terhadap input
3.217 volt jika referensi adalah 5 volt.
SOLUSI
Mengikuti prosedur secara garis besar, kita mendapatkan operasi berikut.
Dengan Vx = 3.217.
(1)
Mengeset b1 = 1
Vx > 2.5
(2)
(3)
VF = 5(2 – 3) = 3.125 volt
biarkan b1 = 1
Mengeset b4 = 1
Vx < 3.4375
VF = 2.5 + 5(2 – 2) = 3.75 volt
reset b2 = 0
Mengeset b3 = 1
Vx > 3.125
(4)
biarkan b1 = 1
Mengeset b2 = 1
Vx < 3.75
VF = 5(2 – 1) = 2.5 volt
VF = 3.125 + 5(2 – 4) = 3.4375 volt
mereset b1 = 0
Melalui prosedur ini, kita dapatkan output merupakan sebuah word biner 10102.
KARAKTERISTIK UMUM
1.Input. Biasanya berupa level tegangan analog. Level yang
paling umum adalah 0 – 10 volt atau –10 hingga +10 jika
dimungkinkan konversi bipolar. Dalam beberapa kasus, level
ditentukan oleh sebuah referensi suplai eksternal.
2.Output. Sebuah word biner paralel atau serial yang
merupakan hasil pengkodean input analog.
3.Referensi. Stabil, sumber dengan ripple kecil terhadap
konversi.
4.Suplai Daya. Biasanya, sebuah suplai bipolar ±12 hingga
±18 V diperlukan untuk amplifier analog dan komparator dan
sebuah suplai +5 V untuk rangkaian digital.
KARAKTERISTIK UMUM
5.Input Sample a n d H old. E rror t im bu l jika t e ga n ga n
inputberubah selama proses konversi. Untuk alasan ini,
sebuah amplifier sample and hold selalu dipergunakan pada
input untuk memberikan sebuah tegangan input tetap ntuk
proses konversi.
6.Sinyal digital. Sebagian besar ADC memerlukan sebuah
logika input tinggi pada jalur yang diberikan
untukmenginisialisasi proses konversi. Ketika konversi selesai,
ADC biasanya memberikan sebuah level tegangan tinggi
pada jalur lainnya sebagai indikator untuk mengikuti
perlengkapan status.
KARAKTERISTIK UMUM
7.Waktu konversi. ADC harus berurutan melalui sebuah set
operasi sebelum dapat menemukan output digital yang
diinginkan. Untuk alasan ini, sebuah bagian penting dari
spesifikasi adalah waktu yang diperlukan untuk konversi.
Waktu adalah 10 – 100 s bergantung pada jumlah bit dan
desain dari konverter.
Zendi Iklima, S.T, S.Kom, M.Sc
Download
Random flashcards
hardi

0 Cards oauth2_google_0810629b-edb6-401f-b28c-674c45d34d87

Rekening Agen Resmi De Nature Indonesia

9 Cards denaturerumahsehat

Secuplik Kuliner Sepanjang Danau Babakan

2 Cards oauth2_google_2e219703-8a29-4353-9cf2-b8dae956302e

Tarbiyah

2 Cards oauth2_google_3524bbcd-25bd-4334-b775-0f11ad568091

Create flashcards