7/25/2019 tugas ADC

1/13

MAKALAH

AKUSISI DATA

FLASH ADC

Dosen : Herti Miawarni ,ST,MT

Disusun Oleh :

1. ADI CAHO !ICAKSO"O #1$%&1%%1'

(. A)IF )IDIA"TO #1$%&1%%('

*)ODI T+K"IK +L+KT)O#+L+KT)O"IKA SO)+'

S+M+ST+)

U"I+)SITAS -HAA"KA)A

SU)A-AA

7/25/2019 tugas ADC

2/13

ADC #A"ALO TO DIITAL CO"+"TIO"'

KONVERTERAlat bantu digital yang paling penting untuk teknologi kontrol proses adalah yang

menerjemahkan informasi digital ke bentuk analog dan juga sebaliknya. Sebagianbesar pengukuran variabel-variabel dinamik dilakukan oleh piranti ini yang

7/25/2019 tugas ADC

3/13

menerjemahkan informasi mengenai vaiabel ke bentuk sinyal listrik analog. Untukmenghubungkan sinyal ini dengan sebuah komputer atau rangkaian logika digital,sangat perlu untuk terlebih dahulu melakukan konversi analog ke digital (A/D. !al-hal mengenai konversi ini harus diketahui sehingga ada keunikan, hubungan khususantara sinyal analog dan digital.

KONVERTER ADCAnalog "o Digital #onverter (AD# adalah pengubah input analog menjadi kode $kode digital. AD# banyak digunakan sebagai %engatur proses industri, komunikasidigital dan rangkaian pengukuran/ pengujian. Umumnya AD# digunakan sebagaiperantara antara sensor yang kebanyakan analog dengan sistim komputer sepertisensor suhu, &ahaya, tekanan/ berat, aliran dan sebagainya kemudian diukurdengan menggunakan sistim digital (komputer.AD# (Analog to Digital #onverter memiliki ' karakter prinsip, yaitu kecepatansampling dan resolusi. e&epatan sampling suatu AD# menyatakan seberapa

sering sinyal analogdikonversikan ke bentuk sinyal digital pada selang )aktutertentu. e&epatan sampling biasanyadinyatakan dalam sample per second(SPS).

*ambar +. AD# dengan ke&epatan sampling rendah dan ke&epatan sampling tinggi

esolusi AD# menentukan ketelitian nilai hasil konversi AD#. Sebagai &ontoh AD# bit akan memiliki output bit data digital, ini berarti sinyal input dapat dinyatakandalam ' ('n $ + nilai diskrit. AD# +' bit memiliki +' bit output data digital, iniberarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 0123 nilai diskrit. Dari &ontoh diatas AD#+' bit akan memberikan ketelitian nilai hasil konversi yang jauh lebih baik daripada

AD# bit.

7/25/2019 tugas ADC

4/13

%rinsip kerja AD# adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaranyang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi. Sebagai&ontoh, bila tegangan referensi volt, tegangan input 4 volt, rasio input terhadapreferensi adalah 315. 6adi, jika menggunakan AD# bit dengan skala maksimum', akan didapatkan sinyal digital sebesar 315 7 ' 8 +4 (bentuk de&imal atau

+11++11+ (bentuk biner.

signal 8 (sample/ma79value : referen&e9voltage 8 (+4/' : 8 4 ;olts

KOPARATOR

7/25/2019 tugas ADC

5/13

*ambar 4. AD# Simultan

7/25/2019 tugas ADC

6/13

1 1 1 1 1 + + 1 + 11 1 1 1 + + + 1 + +1 1 1 + + + + + 1 11 1 + + + + + + 1 +1 + + + + + + + + 1

+ + + + + + + + + +

CO"NTER RAP ADC

Ada beberapa konsep dasar dari AD# adalah dengan &ara #ounter amp AD#,Su&&essive Apro7imation AD# dan lain sebagainya. %ada gambar 0, ditunjukkanblok diagram #ounter amp AD# didalamnya tedapat DA# yang diberi masukandari &ounter, masukan &ounter dari sumber #lo&k dimana sumber #lo&k dikontroldengan &ara meng AGD kan dengan keluaran #omparator. #omparatormembandingkan antara tegangan masukan analog dengan tegangan keluaran DA#,apabila tegangan masukan yang akan dikonversi belum sama dengan tegangankeluaran dari DA# maka keluaran &omparator 8 + sehingga #lo&k dapat memberimasukan &ounter dan hitungan &ounter naik.

*ambar 0.

7/25/2019 tugas ADC

7/13

tegangan DA# juga naik hingga suatu saat tegangan masukan dan tegangankeluaran DA# sama yang mengakibatkan keluaran komparator 8 1 dan #lo&k tidakdapat masuk. Gilai &ounter saat itulah yang merupakan hasil konversi dari analogyang dimasukkan.elemahan dari &ounter tersebut adalah lama, karena harus melakukan tra&e mulai

dari 1111 hingga men&apai tegangan yang sama sehingga butuh )aktu.

SAR (S"CCESS!VE APRO$!AT!ON RE%!STER) ADC&

%ada gambar ditunjukkan diagram AD# jenis SA, Haitu dengan memakaikonvigurasi yang hampir sama dengan &ounter ramp tetapi dalam melakukan tra&edengan &ara tra&king dengan mengeluarkan kombinasi bit BS< 8 + 8888I +111

1111. Apabila belum sama (kurang dari tegangan analog input maka bit BS

7/25/2019 tugas ADC

8/13

*ambar 3. "iming diagram urutan "ra&e

Setelah diberikan sinyal start maka konversi dimulai dengan memberikan kombinasi

+111 1111 ternyata menghasilakan tegangan volt dimana masih kurang daritegangan input 3,0 volt, kombinasi berubah menjadi ++11 1111 sehingga ;out8,volt dan ternyata lebih besar dari 3,0 sehingga kombinasi menjadi +1+1 1111tegangan ;out 8 3,' volt kombinasi naik lagi +1++ 1111 demikian seterusnyahingga men&apai tegangan 3,42 volt dan membutuhkan hanya &lo&k.

ADC DA#A 'ENT"K !C

Cip ADCyang banyak digunakan serta tersedia dipasar adalah jenis AD# 110,AD# 11 dan 112 &hip ini dibuat dengan te&hnologi #BCS mempunyaikemampuan melakukan konversi sebanyak buah &hanel input analog se&aramultiple7ing. Adapun data keluaran digital yang dihasilkan adalah bit bersifattristate output. #hip ini mena)arkan beberapa keistime)aa antara lain high speed( ke&epatan tinggi , konsumsi daya yang rendah. arenanya &hip ini banyakdigunakan pada proses &ontrol peralatan mesin-mesin serta aplikasi automotif.

ADC *+merupakan salah satu Analog to Digital #onverter yang banyakdigunakan untuk menghasilkan data bit. Adapun metode pengukur aras tegangan

7/25/2019 tugas ADC

9/13

&uplikan dan mengubahnya ke dalam sandi biner menggunakan metodepengubahan dengan tipe pembanding langsung atau successive approximation.!C ADC *+mempunyai dua input analog, ;in(? dan ;in(-, sehingga dapatmenerima input diferensial. =nput analog sebenarnya (;in sama dengan selisihantara tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan ke dua pin input yaitu ;in 8

;in(? $ ;in(-. alau input analog berupa tegangan tunggal, tegangan ini harusdihubungkan dengan ;in(?, sedangkan ;in(- digroundkan.Untuk operasi normal, AD# 110 menggunakan ;&& 8 ? ;olt sebagai teganganreferensi. Dalam hal ini jangkauan input analog mulai dari 1 ;olt sampai ;olt (skalapenuh, karena =# ini adalah SA# -bit, resolusinya akan sama dengan.

(n menyatakan jumlah bit output biner =# analog to digital &onverter

=# AD# 110 memiliki generator clock internal yang harus diaktifkan denganmenghubungkan sebuah resistor eksternal ( antara pin #@ /#@ CU" dan #@=G serta sebuah kapasitor eksternal (# antara #@ =G dan ground digital. Jrekuensi&lo&k yang diperolehsama dengan

Untuk sinyal &lo&k ini dapat juga digunakan sinyal eksternal yang dihubungkan kepin #@ =G. AD# 110 memiliki output digital sehingga dapat langsungdihubungkan dengan saluran data mikrokomputer. =nput Chip Select (aktif @CKdigunakan untuk mengaktifkan AD# 110. 6ika berlogika !=*!, AD# 110 tidak aktif

(disable dan semua output berada dalam keadaan impedansi tinggi. =nput Writeatau Start Convertion digunakan untuk memulai proses konversi. Untuk itu harusdiberi pulsa logika 1. Sedangkan output interrupt atau end of convertionmenyatakan akhir konversi. %ada saat dimulai konversi, akan berubah ke logika +.Di akhir konversi akan kembali ke logika 1.AD# ini relatif &epat dan mempunyai ukuran ke&il. euntungan tambahan adalahsetiap &uplikan diubah dalam selang )aktu yang sama tidak tergantung pada arusmasukan dan se&ara keseluruhan ditentukan oleh frekuensi yang mengendalikandetak dan resolusi dari pengubah. Sebagai &ontoh, pengubah bit digunakan untukmenentukan arus logika setiap bit se&ara berurutan mulai dari bit signifikan terbesarjika frekuensi detak +1 !L, )aktu pengubahan 7 periode detak 8 7 1,+ mdetik.

6ika frekuensi detak dinaikkan menjadi + B!L, )aktu pengubahan akan berkurangmenjadi udetik.

7/25/2019 tugas ADC

10/13

ekurangan pengubahan jenis ini adalah mempunyai kekebalan rendah terhadapderau dan diperlukan adanya pengubah digital ke analog yang tepat danpembanding dengan unjuk kerja yang tinggi,Sebuah &ontoh diagram pin AD# 110 adalah ditunjukkan pada gambar , =# AD#110 adalah sebuah #BCS bit dan =# AD# ini bekerja diba)ah +11 us. *ambar

ditunjukkan sebuah pengetes rangkaian yang menggunakan =# AD# 110 dimanainput tegangan analog dimasukkan dengan mengatur potensio +1 ohm yangdihubungkan dengan ground dan tegangan (? volt. !asil dari AD# adalah +/'(' - + dari skala penuh tegangan ;olt. Untuk setiap penambahan 1,1' volt (+/'7 volt 8 1,1' volt . 6ika input analog diberi 1,+ volt maka keluaran binernya 8 11111+1+ ( 1,+ volt/1,1' volt 8 maka binernya 8 1111 1+1+ .

*ambar . %in AD# 110 bit

7/25/2019 tugas ADC

11/13

*ambar . angkaian dengan =# AD# 110

angkaian AD# melalui port paralel ini tampak pada *ambar 2. !ubungan ke datakomputer melalui pin data yaitu D1-D.Sinyal status yang digunakan ialah >C yang digunakan dengan pin AD# yaitu=G"M. Dua sinyal &ontrol yaitu S"CM dan =G="M digunakan untuk mengaktifkanAD#. %in 2 sebagai ;ref tidak dihubungkan.

*ambar 2. angkaian AD# 110 terhubung ke port paralel

7/25/2019 tugas ADC

12/13

Program ADC melalui port parallel(ADC parallel.pas)Const

Co=1;C1=2;C2=4;C3=8;SO=1;S1=2;S2=4;S3=8;Base =$378;( menggunakan LPT1 )

a!

Data"sta!t"#t!1"e%ata:&ntege!;Sam'e"'#:&ntege!;

Beg&nData:=aseStat:=ase1;Ct!1=ase2;

*o! sam'e:=+ t+ 3+++ %oBeg&n

Po!t,#t!1-:=32; (&n&s&a'&sas&.....)L#:=+;/0&'e(((o!t,stat- a% s3)=+) o! '#2))%o

n#('#)5 '#62 t0en !&te (t&me out"e!!o! a%a

0a!%a!e9)'se eg&nPo!t(#t!'):=37;(ena'e a%# outut)%ata:=o!t,%ata-Po!t,#t!'-:=3; (%&sa'e a%# outut)/!&te (0as&' kone!s& &a'a0:9"e%ata);n%;

n%;n%.

%ada program diatas, digunakan alamat standar port paralel atau yang lebih dikenalsebagai port printer yaitu 4! (dalam pas&al ditulis sebagai N4. %rogram lalumenginisialisasi variabel untuk data, stat dan &trl dengan nilai alamat masingmasing. %rogram kemudian looping untuk mengambil data lalu ditampilkan hasilnya.

#ontoh =# AD# bit yang mampu menerima input dan banyak digunakan ialahAD# 11 meskipun lebih mahal dibandingkan AD# 110 . AD# ini selain mampu

diprogram untuk mulai konversi melalui pin S# (Start Conversion ), mampu jugaberjalan dalam mode free running, artinya ia akan konversi terus menerus sinyalinput yang masuk dengan &ara menghubungkanpin >C# (End of Conversion) ke S#.

7/25/2019 tugas ADC

13/13

*ambar +1. =# AD# 11