jenis jenis adc

(a) Flash ADC

 Flash ADC  juga dikenal sebagai parallel  A/D Converter sebagai sebagai rangkaian rangkaian  ADC yang paling mudah dipelajari. dipelajari. Dibentuk Dibentuk dari sekumpulan komparator komparator yang membandingkan membandingkan sinyal sinyal input denga dengan n tega tegang ngan an refe refere rens nsii meng menggun gunak akan an op-amp. op-amp. Resi Resist stor or yang yang digu diguna nakan kan disi disini ni haru haruss menggunakan resistor bertoleransi tinggi agar lebih akurat. Keluaran output dihubungkan ke input input dari sebuah sebuah priority  priority encoder , yang akan menghasilkan output biner. Gambar 7.2. adalah contoh rangkaian Flash D! " bit.

Gambar 7.2 Rangkaian flash D! " bit #rinsi #rinsip p kerja kerja rangka rangkaian ian flash flash D! D! " bit,$r bit,$ref ef adalah adalah tegang tegangan an stabi stabill yang yang disedi disediaka akan n oleh oleh regulator tegangan presisi sebagai bagian dari rangkaian con%erter. &ika input analog melebihi teganga tegangan n refere referensi nsi,, output output kompar komparato atorr akan akan menghas menghasilk ilkan an kondisi kondisi tinggi tinggi secara secara berunt beruntun. un. 'edangkan priority encoder akan menghasilkan kondisi tinggi secara beruntun. #riority encoder  akan membangkitkan bilangan biner berdasarkan input yang diterima. Rangkaian D!ideal secara unik dapat mereprestasikan seluruh rentang masukan analog tertentu denga dengan n sejuml sejumlah ah kode kode kelua keluaran ran digita digital. l. Kenya Kenyataa taanny nnyaa karena karena sinyal sinyal analo analog g besif besifat at kontin kontinu u sedangkan sinyal digital bersifat diskrit, maka ada proses kuantisasi yang menimbulkan kekeliruan.

pabila jumlah sinyal diskritnya (yang me)akili rentang masukan analog* ditambah, maka lebar  undak ( step width* akan semakin kecil dan fungsi transfer akan mendekati garis lurus ideal. +ebar satu undak ( step* didefinisikan sebagai satu LSB ( Least Significant Bit * dan unit ini digunakan sebagai unit rujukan kon%ersi. 'atu unit  LSB itu juga digunakan untuk mengukur resolusi kon%erter  karena dapat menggambarkan jumlah bagian atau unit dalam rentang analog penuh. Gambar 7.". menunjuk proses kon%ersi rangkaian  flash ADC .

Gambar 7.". #roses kon%ersi rangkaian flash D!. Resolusi ADC selalu dinyatakan sebagai jumlah bit dalam sinyal keluaran digitalnya. isalnya,  ADC dengan resolusi n-bit memiliki 2n tingkat undak ( step level *. eskipun demikian, karena undak pertama dan undak terakhir hanya setengah dari lebar penuh, maka rentang skala penuh ( FSR,  Fll Scale Range* dibagi dalam (2n-* lebar undak.

(b)  Successive approximation ADC

Rangkaian

menggunakan  sccessive appro!imation ADC  proses kon%ersinya menggunakan

rangkaian counter yang dikenal sebagai  sccessive-appro!imation register , yaitu melalui  pendekatan berturut-turut untuk mencari nilai yang paling tepat. Disamping menghitung naik  deretan data biner, register ini menghitung seluruh nilai bit dimulai dari  "SB dan diakhiri  LSB.Gambar 7./. menunjuk contoh rangkaian  sccessive appro!imation ADC .

Gambar 7./. !ontoh rangkaian sccessive appro!imation ADC .

'elama proses perhitungan, register akan memonitor otpt komparator untuk melihat jika hitungan biner kurang atau lebih besar dari input sinyal analog. #erlu diingat bah)a SAR dapat mengeluarkan bilangan biner dalam format serial, sehingga dapat meniadakan penggunaan shift  register. &ika diplot, cara kerja SAR dapat digambarkan seperti Gambar 7.0.

Gambar 7.0 #roses kon%ersi rangkaian SAR D!.

Digital Ramp ADC Digital Ramp D! merupakan jenis D! 1nalog to Digital !on%erter yang bekerja  berdasarkan prinsip kerja counter. input signal analog dibandingkan dengan input lain pada komparator digital. output dari komparator digital diumpankan ke +3D counter dan ke 4DG4 5R6GG4R  4G56$4 latches. output dari counter diumpankan ke input D! 1D! yang digunakan adalah jenis 8inary 9eight Resistor juga diumpankan ke input +atches. 3utput dari D! diumpankan ke input negati%e komparator.  penjelasan mengenai komparator digital, counter, latches, dan D! akan dijelaskan dengan  penggunaan D! pada aplikasi high temperature thermometer.

Komparator Digital [digital comparator] adalah komparator khusus yang hanya memiliki 2 kondisi output. dua kondisi yang dimaksud adalah logik 1 atau nol. Logik 1 berarti tegangan keluaran komparator berkisar 5 volt. Logik 0 berarti tegangan keluaran komparator berkisar 0 volt. output komparator akan berlogik 1 ika hanya tegangan pada input positive komparator lebih besar dari tegangan input negative komparator. output komparator akan berlogik 0 ika tegangan pada input positive ! tegangan pada input negative" atau tegangan input negative lebih besar dari tegangan input positive. input output #$ % &$ logik 1 [5 volt] #$ ! &$ logik 0 [0 volt] #$ ' &$ logik 0 [0 volt]   counter adalah komponen yang melakukan pencacahan ( penghitungan. counter yang digunakan yaitu counter dengan L)*D. input dari counter di groundkan [diberi tegangan 0 volt]" clock diberi pulsa [pulsa maksimum yang diperbolehkan adalah 50+,-]. L)*D dihubungkan ke output komparator. ketika L)*D logik 1" maka counter melakukan penghitungan dari mulai 0. ketika L)*D berlogik 0" maka

counter menghentikan penghitungan. D* [enis binary /eight resistor] adalah pengkonversi signal digital menadi analog dengan menggunakan beberapa resistor [tergantung umlah bit yang akan dikonversi]. misalkan input D* 0010" tegangan reerensi D* ! 5 $" maka tegangan output [signal analognya] adalah L* D34+*L D* 63 dibagi D7* 8*9K*: n&1 dikali :39*9* 3;334. adi $out ! [2(2<=] > 5 ! 2.5 volt. tegangan maksimum dari D* ini adalah ?.=@5 volt. Latches adalah bagian yang menahan sementara data dari counter untuk selanutnya diproses untuk dimunculkan pada display [@ segment atau LD]. latches bekera berdasarkan prinsip bistable multivibrator" yaitu multivibrator yang memiliki kondisi 2 kondisi output yaitu 0 dan 1. data dari counter akan ditahan oleh latches" ketika 3D93 :993 39*:$3 dari latches mendapat transisi turun [perubahan dari logik 1 ke logik 0]" maka latches akan melanutkan data dari counter ke display.

gambar diatas adalah aplikasi penggunaan digital ramp *D untuk termometer suhu tinggi. suhu tinggi dikonversi oleh sensor bimetal dengan reerensi suhu es cair 0 deraat celcius. lalu tegangan keluaran dari bimetal diperkuat menggunakan op& dengan gain sesuai yang diinginkan. misalkan output maksimum dari op& sensor adalah ? volt. maka ketika suhu maksimum tercapai [misalkan 1000 deraat celcius]" maka keluaran op& adalah ? volt" lalu masuk ke input positi komparator. komparator membandingkan input # dan &" karen #$ % & $" ?v % 0v" maka output komparator berlogik 1. logik 1 ini digunakan pada L)*D counter" sehingga counter mulai mencacah ( menghitung. pencacahan yang dilakukan counter dikonversi oleh D* menadi tegangan. ketika input biner tertentu masuk ke D*" maka D* akan mengeluarkan tegangan sampai ? volt. ketika output D* ? volt" input # ! input & komparator" sehingga output komparator berlogik 0. counter berhenti mencacah karena L)*D berlogik 0. latches bekera karena teradi perubahan logik dari 1 menadi 0. selanutnya" data yang telah dibuat oleh counter

tadi dimunculkan pada display.

Dengan tegangan reerensi D* sebesar 5 volt" input D* A bits" maka resolusinya res ! [1 ( 2<@] > 5 volt ! 0.0=? v. perubahan terkceil dari D* adalah 0.0=? v" setiap perubahan bilangan biner yang menadi input D* menghasilkan perubahan tegangan 0.0=? v. 0v 0.0=? v 0.0@A v . . . ?.>>> v untuk mendapatkan tegangan output sebesar ? volt" maka D* melakukan sampling sebanyak 25B kali. sehingga input negative komparator mendapat tegangan ? volt dan outputnya menadi logik 0. data pada counter yang tersimpan pada latches [11111111] di munculkan pada LD sebagai display.