Langsung ke konten utama

Digital to Analog Converter (DAC)

Digital to Analog Converter (DAC)




DAC (Digital To Analog Converter) adalah perangkat elektronika yang berfungsi untuk mengubah sinyal digital (diskrit) menjadi sinyal analog (kontinyu). Aplikasi DAC (Digital To Analog Converter) adalah sebagai antarmuka (interface) antara perangkat yang bekerja dengan sistem digital dan perangkat pemroses sinyal analog. Perangkat DAC (Digital To Analog Converter) dapat berupa rangkaian elektronika dan chip IC DAC.

Konsep Dasar DAC (Digital To Analog Converter)

Pada dasarnya rangkaian penjumlah op-amp (summing amplifier) dapat digunakan untuk menyusun suatu konverter D/A (DAC “Digital To Analog Converter)” dengan memakai sejumlah hambatan masukan yang diberi bobot dalam deret biner.

Penguat Inverting

Rangkaian untuk penguat inverting adalah seperti yang ditunjukkan gambar dibawah. Penguat ini memiliki ciri khusus yaitu sinyal keluaran memiliki beda fasa sebesar 180°.
Penguat Inverting
Penguatan rangkaian penguat inverting adalah berdasar pada persamaan berikut :
Vout = -Vin(R2/R1)

Penguat Non-Inverting

Penguat non-inverting memiliki ciri khusus yaitu sinyal output adalah sefasa dengan sinyal masukan. Rangkaian ini ditunjukkan oleh gambar berikut.
Penguat Non-Inverting
Penguatan dari rangkaian penguat jenis ini adalah berdasar pada persamaan berikut :
Vout = Vin((R1+R2)/R1)

Penguat Penjumlah (Dasar DAC)

Penguat penjumlah memiliki ciri khusus yaitu sinyal keluaran merupakan hasil penguatan dari penjumlahan sinyal masukannya. Pada bagian ini dicontohkan penguat penjumlah berdasarkan rangkaian penguat inverting. Sehingga sinyal keluaran adalah berbeda fasa sebesar 180o. Rangkaian penguat penjumlah merupakan konsep dasar dari rangkaian DAC (Digital To Analog Converter).
Penguat Penjumlah (Dasar DAC)
Penguatan dari rangkaian ini dihitung menggunakan persamaan berikut :
Vout = (-Vin1(R5/R1))+(-Vin2(R5/R2))+(-Vin3(R5/R3))

Jenis-Jenis DAC (Digital To Analog Converter)

Binary-Weighted DAC (Digital To Analog Converter)

Suatu rangkaian Binary-weighted DAC dapat disusun dari beberapa Resistor dan Operational Amplifier (Op-Amp) seperti gambar berikut.
Rangkaian Binary Weighted DACRangkaian Binary Weighted DAC
Secara prinsip rangkaian DAC diatas dapat dijelaskan sebagai berikut. Resistor 20 kΩ menjumlahkan arus yang dihasilkan dari penutupan switch-switch D0 sampai D3. Resistor-resistor ini diberi skala nilai sedemikian rupa sehingga memenuhi bobot biner (binary-weighted) dari arus yang selanjutnya akan dijumlahkan oleh resistor 20 kΩ. Dengan menutup D0 menyebabkan arus 50 μA mengalir melalui resistor 20 kΩ, menghasilkan tegangan -1 V pada Vout. Penutupan masing-masing switch menyebabkan penggandaan nilai arus yang dihasilkan dari switch sebelumnya. Nilai konversi dari kombinasi penutupan switch ditunjukkan pada tabel berikut.

Tabel Output Binary-weighted DAC

Konversi dari nilai digital ke nilai analog berdasarkan rangkaian Binary Weighted DAC diatas
Tabel Output Binary-weighted DAC

R/2R Ladder DAC (Digital To Analog Converter)

Metode lain dari konversi Digital to Analog adalah R/2R Ladder. Metode ini banyak digunakan dalam IC-IC DAC. Pada rangkaian R/2R Ladder, hanya dua nilai resistor yang diperlukan, yang dapat diaplikasikan untuk IC DAC dengan resolusi 8,10 atau 12 bit. Rangkaian R/2R Ladder ditunjukkan pada gambar berikut.
Rangkaian R/2R Ladder DACRangkaian R/2R Ladder DAC
Prinsip kerja dari rangkaian R/2R Ladder DAC adalah sebagai berikut : informasi digital 4 bit masuk ke switch D0 sampai D3. Switch ini mempunyai kondisi “1” (sekitar 5 V) atau “0” (sekitar 0 V). Dengan pengaturan switch akan menyebabkan perubahan arus yang mengalir melalui R9 sesuai dengan nilai ekivalen biner-nya Sebagai contoh, jika D0 = 0, D1 = 0, D2 = 0 dan D3 = 1, maka R1 akan paralel dengan R5menghasilkan 10 k . Selanjutnya 10 k ini seri dengan R6 = 10 k menghasilkan 20 k . 20 k ini paralel dengan R2 menghasilkan 10 k , dan seterusnya sampai R7, R3 dan R8. Rangkaian ekivalennya ditunjukkan pada gambar 6. Vout yang dihasilkan dari kombinasi switch ini adalah -5V.
Rangkaian Ekivalen R/2R Ladder DACRangkaian Ekivalen R/2R Ladder DAC
Untuk mendapatkan Vout analog dari rangkaian R/2R Ladder DAC diatas dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :
Vout = (-Vref(R9/R))*((D0/16)+(D1/8)+(D2/4)+(D1/2))

Tabel Output Rangkaian R/2R Ladder DAC

Nilai kombinasi dan hasil konversi rangkaian R/2R Ladder DAC ditunjukkan pada tabel dibawah.
Output Rangkaian R/2R Ladder DAC
Tabel diatas merupakan hasil konversi dari nilai digital ke nilai analog berdasarkan rangkaian R/2R Ladder DAC (Digital To Analog Converter).

Sumber :

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Standar IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)

Standar IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) IEEE adalah organisasi internasional , beranggotakan para insinyur , dengan tujuan untuk mengembangan teknologi untuk meningkatkan harkat kemanusiaan. Sebelumnya IEEE memiliki kepanjangan yang dalam Indonesia berarti Institut Insinyur Listrik dan Elektronik ( Institute of Electrical and Electronics Engineers ). Namun kini kepanjangan itu tak lagi digunakan, selain untuk keperluan legal; sehingga organisasi ini memiliki nama resmi IEEE saja . IEEE adalah sebuah organisasi profesi nirlaba yang terdiri dari banyak ahli di bidang teknik yang mempromosikan pengembangan standar-standar dan bertindak sebagai pihak yang mempercepat teknologi-teknologi baru dalam semua aspek dalam industri dan rekayasa ( engineering ), yang mencakup telekomunikasi , jaringan komputer , kelistrikan , antariksa , dan elektronika . [ butuh rujukan ] IEEE memiliki lebih dari 415.000 anggota individual yang ter...
Posting Komentar
Baca selengkapnya

Amplitude Shift Keying

Amplitude Shift Keying   ASK (Amplitudo Shift Keying) adalah suatu bentuk modulasi yang mewakili data digital sebagai variasi amplitudo dari gelombang pembawa. Amplitudo dari sinyal carrieranalog bervariasi sesuai dengan aliran bit (modulasi sinyal), menjaga frekuensi dan fase konstan. Tingkat amplitudo dapat digunakan untuk mewakili logika 0 dan 1.ASK (Amplitude Shift Keying) merupakan suatu modulasi di mana logika 1 diwakili dengan adanya sinyal dan logika 0 diwakili dengan adanya kondisi tanpa sinyal. Pada teknik modulasi ASK data digital yang ditumpangkan direpresentasikan dengan cara mengubah-ubah amplitudo gelombang pembawa. Sinyal ASK mentransmisikan data biner ketika data modulasi ON adalah logika high dan OFF ketika modulasi sinyal adalah logika low. Sering juga disebut dengan modulasi On-Off Keying (OOK). Berikut adalah gambar blok diagram modulator ASK : Dalam modulasi ASK, amplitudo carrier tersaklar ON dan OFF sesuai dengan kecepatan sinyal pemo...
Posting Komentar
Baca selengkapnya

Modulasi Digital

Modulasi Digital Modulasi Digital Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal digital (bit stream) ke dalam sinyal carrier. Modulasi digital sebetulnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik dan sifat gelombang pembawa (carrier) sedemikian rupa sehingga bentuk hasilnya (modulated carrier) memeiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau 1) yang dikandungnya. Berarti dengan mengamati modulated carriernya, kita bisa mengetahui urutan bitnya disertai clock (timing, sinkronisasi). Melalui proses modulasi digital sinyal-sinyal digital setiap tingkatan dapat dikirim ke penerima dengan baik. Untuk pengiriman ini dapat digunakan media transmisi fisik (logam atau optik) atau non fisik (gelombang-gelombang radio). Pada dasarnya dikenal 3 prinsip atau sistem modulasi digital yaitu: ASK, FSK, dan PSK.   Amplitude Shift Keying (ASK) Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran amplitude, merupakan suatu metoda mod...
Posting Komentar
Baca selengkapnya