TUGAS PRA PRAKTIKUM Digital to Analog Converter
Nama : Fahira Paramahita NIM : 11160163000032 11160163000032
LABORATORIUM ELEKTRONIKA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN JAKARTA 2018
“Digital to Analog Converter” 1. Jelaskan prinsip kerja dari DAC? Jawab : DAC (Digital To Analog Converter) adalah perangkat elektronika yang berfungsi untuk mengubah sinyal digital (diskrit) menjadi sinyal analog (kontinu). 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.
DAC0808 adalah sebuah digital to analog converter 8-bit monolothic yang mempunyai waktu settling sekitar 150 ns. Tidak diperlukan setting arus referensi (IREF)dalam berbagai penerapan. Pada pengaturan skala penuh arus output yang dikeluarakan umumnya 255 (IREF/256). Arus power supply dari DAC0808 tidak bergantung pada kode bit dan akan menunjukkan karakteristik DAC yang tetap konstan pada
keseluruhan
jangkauan
tegangan.
DAC0808
mempunyai
jangkauan
tegangan power supply: ±4,5V sampai ±18V dengan konsumsi daya berkisar 33 mW pada tegangan ±5V. Untuk penggunaan interface ADC0808 dapat dihubungkan langsung ke level logika CMOS, TTL dan DTL.
Rangkaian DAC menggunakan dua buah IC Op-Amp LM741 yang sering digunakan sebagai amplifier. IC1 berfungsi sebagai penghasil sinyal analog yang terbalik dan IC2 berfungsi membalikkan kembali sinyal dari IC1. Rangkaian dasar dari DAC adalah rangkaian penguat biasa, hanya saja digunakan variasi dari beberapa resistor guna memperoleh sinyal penguatan yang teratur. Aturan yang harus dipahami dari rangkaian DAC ini adalah nilai dari resistor-resistor pada bagian input op-amp. Nilai untuk resistor pada bit tinggi (R4) harus 2x dari resistor penguat (R5), kemudian untuk bit selanjutnya harus 2x dari nilai resistor pada bit yang lebih tinggi. Jadi jika rangkaian DAC menggunakan 4 bit maka pada bit satuan (bit paling rendah) nilainya harus 8x dari bit ke-4.
( http://zonaelektro.net/dac-digital-to-analog-converter/ )
2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis DAC yang anda ketahui! Jawab :
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.
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 D0menyebabkan arus 50 μA mengalir melalui resistor
20
tegangan
kΩ,
menghasilkan -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
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.
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 R9sesuai 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 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.
Tabel diatas merupakan hasil konversi dari nilai digital ke nilai analog berdasarkan rangkaian R/2R Ladder DAC (Digital To Analog Converter). ( http://zonaelektro.net/dac-digital-to-analog-converter/ )
3. Tentukan tegangan output hasil konversi digital ke analog 5 bit bila input 11111, dimana untuk nilai input 00001 kenaikan tegangan 0,2 volt! Jawab : Jumlah harga amplitudo untuk DAC 5 bit adalah 32, sedang harga konversi
setiap tingkat 0,2 volt maka tegangan untuk konversi 11111 adalah nilai terti nggi yaitu sama dengan (32-1)x0,2volt = 6,2 volt. Dengan cara lain dapat pula kita hitung berdasarkan konversi tiap tingkat, yaitu sebagai berikut: 1111B = 3,2 volt + 1,6 volt + 0,8 volt + 0,4 volt + 0,2 volt = 6,2 volt. Dari contoh diatas dapat kita tuliskan rumus konversi seca ra umum sebagai berikut:
Vo = tegangan output hasil konversi N = jumlah bit konversi a = logika digit hasil konversi Vk = besar konversi setiap tingkat (volt)
4. Berikan salah satu contoh implementasi DAC! Jawab :
DAC pada Sound Card Ketika mendengarkan suara dari sound card, data digital suara yang berupa waveform .wav atau mp3 dikirim ke sound card. Data digital ini di proses oleh DSP (Digital Signal processing : Pengolah signal digital) bekerja dengan DAC (Digital Analog Converter :Konversi digital ke Analog ). Mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog, yang kemudian sinyal analog diperkuat dan dikeluarkan mel alui speaker. Ketika anda merekam suara lewat microphone. suara anda yang berupa analog diolah oleh DSP, dalam mode ADC ( Analog Digital Converter : Konversi analog ke digital). Mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital yang berkelanjutan. Sinyal digital ini simpan dalam format waveform table atau biasa ditulis Wav(wave) dalam disk atau dikompresi menjadi bentuk lain seperti mp3 DAC pada RAM (RAMDAC) Cara Kerja Saat aplikasi yang dijalankan ingin menciptakan sebuah citra, aplikasi tersebut akan meminta bantuan pada driver kartu grafis. Driver grafis akan mendengarkan instruksi, baik dari OS atau dari aplikasi, kemudian mengambil data digital yang diperlukan dan mengkonversikannya menjadi sebuah format yang dimengerti oleh kartu grafis tersebut. Setelah itu, driver menyalurkan data digital yang baru diformat tersebut kepada kartu grafis untuk melakukan rendering. Data tersebut berjalan menuju kartu VGA melalui slot pada motherboard (AGP/PCI-E). Setelah disalurkan ke kartu grafis, data akan dikirimkan ke memori kartu grafis sebagai tempat penyimpanan sementara. Kemudian GPU akan mengambil data digital tersebut lalu mengubahnya menjadi pixel. Pada titik ini, pixel belum siap untuk ditampilkan ke layar. Pixel tersebut akan dikirim kembali ke Video RAM untuk disimpan. VRAM terhubung langsung pada digital-to-analog converter(DAC). Converter ini juga biasa disebut RAMDAC yang bertugas menterjemahkan image ke signal analog ag ar bisa digunakan oleh monitor. Selanjutnya, RAMDAC mengirimkan gambar final kepada monitor melalui kabel. CD/DVD Player Didalam DVD Player terdapat komponen berbasis teknologi komputer yang dikemas dalam blok data berbentuk IC (Integrtated Circuit), dimana salah satunya mengarah ke modul DAC (Digital Analog Converter) yang memang berfungsi untuk menangani data audio dan video, atau bahkan langsung menuju ke komponen dengan format digital, seperti data video digital .
DAC pada Speaker Fungsi speaker yaitu mengeluarkan suara dari computer / device lain. Baik itu musik,suara manusia dll. Cara Kerja : Ketika mendengarkan suara dari sound card,data digital suara yang berupa waveform .wav atau mp3 dikirim ke sound card. Data digital ini di proses oleh DSP (Digital Signal processing : Pengolah signal digital) bekerja dengan DAC (Digital Analog Converter :Konversi digital ke Analog ). Mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog, yang kemudian sinyal analog diperkuat dan dikeluarkan melalui speaker. DAC pada Headphone Sama seperti speaker yaitu mengeluarkan Suara namun dalam kapasita lebih kecil Di bandingkan dengan speaker. Cara Kerja : suara yang telah di input melalui Microphone dikirim ke soundcard Data digital ini kemudian diolah/ diproses Oleh DSP (Digital Singnal Processing) Yang bekerja dengan DAC (Data Analog Converter), yang mengubah sinyal digital Menjadi analog dan di keluarkan memlalui Headphones. Implementasi DAC lainya juga terdapat pada iPod dan mp3Player https://dokumen.tips/documents/implementasi-dac-pada-sound-card.html
TUGAS PRA PRAKTIKUM Decoder
Nama : Fahira Paramahita NIM : 11160163000032
LABORATORIUM ELEKTRONIKA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN JAKARTA 2018
“Dekoder” 1. Apa yang dimaksud dengan decoder? Lengkapi dengan gambar! Jawab : Decoder adalah suatu rangkaian atau piranti yang mendeteksi kehadiran dari
keadaan atau kondisi input yang unik dan menghasilkan suatu keluaran yang unik untuk kondisi ini. Sebagai contoh yaitu sebuah Decoder BCD atau Binary Coded Decimal yaitu penerjemah bilangan biner ke bilangan desimal. Setiap keadaan dari empat input yang telah terdeteksi dan output menghasilkan sebuah logika tinggi pada satu jalur dari sepuluh jalur yang bersesuaian untuk kondisi input. Decoder adalah sebuah perangkat yang dapat melakukan kebalikan dari sebuah
encoder, yang berfungsi untuk mengurai encoding sehingga informasi asli dapat untuk diambil. Metode yang sama digunakan untuk mengkodekan biasanya hanya terbalik dalam rangka untuk memecahkan kode. Jenis decoder ada 3 yaitu :
BCD 2 to 4
BCD 3 to 8
BCD 4 to 16
BCD to Seven Segment
http://www.tambangilmu.com/2016/05/pengertian-decoder-dan jenisnya.html#ixzz59QMpb5XM 2. Apa yang dimaksud dengan BCD dan 7 segmen? Lengkapi dengan gambar! Jawab : BCD (Binary Coded Decimal) adalah Rangkaian digital dan Peralatan-
peralatan Digital pada umumnya menggunakan sistem bilangan Biner dalam pengoperasiannya sedangkan manusia lebih terbiasa dengan menggunakan sistem bilangan Desimal. Selain itu, jumlah digit yang digunakan oleh sistem bilangan Biner untuk mewakilkan suatu nilai lebih banyak jika dibandingkan dengan jumlah digit pada sistem bilangan Desimal. Sebagai manusia, lebih mudah bagi kita untuk mengingat jumlah digit yang sedikit seperti pada bilangan Desimal daripada harus mengingat jumlah digit yang banyak seperti pada bilangan Biner.
http://teknikelektronika.com/pengertian-bcd-binary-coded-decimal-cara-konversi-bcd/
Decoder BCD ke 7 segment merupakan rangkaian elektronika yang berfungsi untuk
mengubah kode BCD menjadi karakter tampilan angka desimal yang dapat dilihat secara visual. Ilustrasi dekoder BCD ke 7 segment dapat dipahami dari gambar berikut :
Data BCD 4 bit diubah menjadi tampilan visual angka desimal 0-9 menggunakan rangkaian logika dasar digital (AND, OR dan NOR). Data BCD 4 bit tersebut diubah sesuai nilai desimal seperti pada tabel berikut. Tabel Kebenaran Dekoder BCD Ke 7 Segment
Proses pengkodean data BCD menjadi tampilan angka desimal dilakukan secara terpisah untuk tiap ruas/segment(ruas a- ruas g). Untuk membangun sebuah dekoder 7 segment dari data tabel kebenaran diatas, langkah pertama adalah menentukan persamaan yang dapat mewakili fungsi dekoder tiap ruas. Setelah itu dapat di buat rangkaian decoder untuk tiap ruas menggunakan rangkaian digital dari gerbang logika dasar. http://elektronika-dasar.web.id/dekoder-bcd-ke-7-segment/
