|
Gambar rangkaian ADC
(Analog Digital Converter)
|
Rangkaian
ADC adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah sinyal analog
menjadi sinyal digital, dalam artian sinyal yang awalnya tidak bisa ditentukan
nilai numericnya menjadi sinyal yang mempunyai sifat numeric. Sebenarnya saat
ini sudah banyak sekali IC yang dibuat khusus untuk kegunaan fungsi ADC, bahkan
ada yang sudah terintegrated dengan IC Mikrokontroller yang pastinya lebih
mendukung aplikasi rangkaian yang lebih komplek. Tetapi dengan contoh rangkaian
adc diatas setidaknya anda akan dapat memahami prinsip kerja dari rangkaian adc
yang sesungguhnya.
Sebenarnya
prinsip dasar adc muncul dari pemikiran bahwa sinyal analog yang mempunyai
jangkah amplitude dari 0 volt sampai dengan tegangan puncak bisa dibagi rata
menjadi beberapa potongan atau bagian yang nantinya setiap bagian potongan
tersebut mewakili satu angka numeric atau digital. Sebagai contoh anda membuat
rangkaian adc dengan menerapkan aturan jangkah tegangan per 1 mV akan
menghasilkan output 1 angka numeric, jika input sinyal analog rangkaian anda
adalah sinyal dengan tegangan 20 mV, maka anda akan membagi jangkah amplitudo
20 mV tersebut menjadi 20 bagian dan hasilnya anda akan mendapatkan output
dengan jumlah numeric 20. Dengan kata lain rangkaian adc anda berfungsi membagi
tegangan analog dengan jangkah pembagian per 1 mV. Lain cerita jika anda
menerapkan aturan pada rangkaian adc anda dengan jangkah pembagian per 1 V
untuk mewakili satu keluaran numeric, maka dapat dipastikan bahwa sinyal input
analog 20 mV tersebut hanya akan menghasilkan keluaran digital numeric 1.
Begitupun dengan sinyal analog 30 mV, 45 mV, 60 mV, 500 mV atau berapapun
selama tidak melebih 1 volt maka rangkaian adc anda tetap akan menghasilkan
angka 1 (satu).
Jadi
dengan demikian dapat kita simpulkan bahwa semakin rapat range pembagian yang
digunakan pada rangkaian adc maka keluaran yang didapat akan semakin bagus dan
mendekati sempurna. Sehingga dengan begitu kemungkinan pembalikan kembali
sinyal keluaran menjadi sinyal analog akan lebih bisa dilakukan. Tetapi
semuanya tergantung dari aplikasi dan kegunaan rangkaian adc anda tersebut,
bisa saja penggunaan range yang lebih rapat malah akan menjadi sia-sia manakala
aplikasi dari rangkaian tersebut hanya menuntut kegunaan yang lebih sederhana.
ANALISA DAN PRINSIP
KERJA RANGKAIAN ADC DIATAS
1. Rangkaian adc
diatas memanfaatkan rangkaian pembanding op-amp sebagai rangkaian dasar. Dimana
perbedaan yang sedikit pada kedua terminal input op-amp akan menghasilkan
tegangan sebesar Vdd atau Vcc op-amp. Jika tegangan pada terminal positif input
lebih besar dari pada terminal negative input maka keluaran adalah 9 volt
(sesuai dengan Vdd), sedangkan jika tegangan pada terminal negative input lebih
besar maka tegangan keluarannya adalah 0 volt (sesuai dengan Vcc).
2. Menggunakan 3
(tiga) buah op-amp dengan tujuan setiap satu op-amp mewakili satu jangkah
pembagian tegangan input.
3. Pada
masing-masing terminal negative input op-amp mendapatkan tegangan referensi
(penentuan) yang ditentukan oleh pembagian tegangan antara R1, R2, R3 dan R4.
4. R2, R3 dan R4
sengaja dibuat dengan nilai yang sama dengan maksud supaya tegangan pada
terminal negative (referensi) masing-masing op-amp membentuk jangkah atau range
yang teratur.
5. Masing-masing
terminal positif input op-amp digabung dan digunakan sebagai jalur input sinyal
analog. Hal ini sengaja diatur supaya posisi sinyal input analog tersebut bisa
dibaca oleh masing masing op-amp yang mana pada masing-masing terminal negative
input op-amp tersebut sudah dipasang tegangan penentu.
6. IC3 mewakili
range tegangan terendah, kemudian dilanjutkan oleh IC2, IC1 mewakili range
tertinggi.
7. Tegangan pada
terminal negative input IC3 adalah (R4 / (R1+R2+R3+R4)) x 9 volt. = (10K /
31,2K) x 9 volt = 2,89 volt.
8. Tegangan pada
terminal negative input IC2 adalah ((R3+R4) / (R1+R2+R3+R4)) x 9 volt = (20K /
31,2K) x 9 volt = 5.77 volt
9. Tegangan pada
terminal negative input IC1 adalah ((R2+R3+R4) / (R1+R2+R3+R4)) x 9 volt = (30K
/ 31,2K) x 9 volt = 8,65 volt
10.Jadi dari perhitungan tegangan referensi pada
terminal negative input ke-tiga op-amp tersebut adalah mempunyai delta atau
jangkah tegangan 2.88 volt.
11.Tegangan 2,88 volt ini yang saya sebut sebagai
jangkah tegangan referensi atau penentu. Jadi bisa disimpulkan bahwa rangkaian
diatas akan membaca sinyal input analog :
- 0 sd 2,88 volt sebagai angka 0
- > 2,88 volt sd 5,77 volt sebagai angka 1
- > 5,77 volt sd 8,65 volt sebagai angka 2
- > 8,65 volt sebagai angka 3
12.Rangkaian adc diatas hanya menghasilkan 2 (dua)
digit keluaran, anda bisa membuat rangkaian adc dengan digit keluaran yang
lebih banyak dan lebih rapat sesuai dengan keinginan dan kebutuhan anda.
Demikian tentang Rangkaian ADC (Analog to Digital Converter) dari saya mohon maaf apabila ada kekurangan dan kesalahan silahkan dicomment dan bantu perbaiki . saya tulis ini utuk kepentingan tugas kuliah dan mudah mudahan bisa bermanfaat untuk yang lain.
bila ingin tau banyak tentang Rangkaian ADC (Analog to Digital Converter) klik saja disini
Terima Kasih Atas Kunjungannya