MAKALAH
“ANALOG-DIGITAL
CONVERTER DAN DIGITAL-ANALOG CONVERTER”
Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata
Kuliah Interfacing dan Peripheral
Jurusan Sistem Komputer – STMIK
Indonesia Jakarta
Disusun
Oleh :
1. Sukmawi
(31815029)
2. Devi
Latifa (31815034)
3. Tantan
Permana (31815027)
4. Tanto
Taryanto (31817901)
Sistem
Komputer
STMIK
INDONESIA JAKARTA
2018
KATA
PENGANTAR
Segala
Puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayahnya kepada kita
semua, dan tak lupa sholawat serta salam tetap tercurah limpahkan kepada
junjungan kita Nabi Muhammad SAW, terimakasih atas segala partisipasi dari
bapak/ibu dosen dan teman yang telah mendukung tim penulis untuk menyelesaikan
makalah kami yang berjudul.
“Analog-Digital
Converter dan Digital-Analog Converter”, semoga dengan adanya makalah ini dapat
membantu dalam pengembangan pengetahuan pembaca akan berbagai informasi yang
terkait hubungannya dengan pengertian, prinsip kerja dan jenis-jenisnya dari
ADC dan DAC.
Hormat Kami,
Tim Penulis
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR ……………………………………………………………………….. i
DAFTAR
ISI ………………………………………………………………………………… ii
DAFTAR
GAMBAR ……………………………………………………………………….. iii
DAFTAR
TABEL …………………………………………………………………………... vi
BAB
I PENDAHULUAN …………………………………………………………………… 1
1.1
Latar Belakang ...………………………………………………………………………….. 1
1.2
Rumusan Masalah ……………………………………………………………………….... 1
1.3
Tujuan ……………………………………………………………………………………...1
1.4
Sistematika Laporan ……………………………………………………………………… 1
BAB
II DASAR TEORI …………………………………………………………………….. 2
2.1
Analog-Digital Converter (ADC) ………………………………………………………... 2
2.1.1
Proses Didalam ADC .......................................................................................................
2
2.2
Digital-Analog Converter
(DAC)........................................................................................
4
2.2.1
Rangkaian Dasar DAC ………………………………………………………………… 4
BAB
III PENUTUP..................................................................................................................
7
3.1
Kesimpulan
.........................................................................................................................
7
DAFTAR
PUSTAKA ………………………………………………………………………... 8
DAFTAR GAMBAR
Gambar
2.1 Proses ADC berupa pencuplikan……………………………………………........2
Gambar
2.2 Proses ADC berupa pengkuantisasian
...................................................................3
Gambar
2.3 Proses ADC berupa pengkodean…………………………………………………3
Gambar
2.4 Binary Weight D/A
Converter................................................................................4
Gambar
2.5 DAC R-2R
LADDER............................................................................................5
DAFTAR TABEL
Tabel
2.1 Tabel kebenaran jenis Binary Weight Resistor
.........................................................5
Tabel
2.2 Tabel kebenaran jenis R-2R LADDER……………………………………………..6
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
ADC/DAC memegang
peranan penting dalam pemprosesan sinyal. Tanpa ADC/DAC, tidak akan ada sistem
telekomunikasi atau sistem kontrol pada pengukuran. Hal ini disebabkan karena
ketiadaan ADC/DAC berarti tidak akan ada sinyal analog(seperti suara, gambar,
suhu, tekanan, intensitas cahaya atau gelombang radio) yang bisa diolah oleh
komputer atau mikroprosesor karena sinyal tidak terdigitasi, sehingga sinyal
tersebut tidak dapat diproses, dikontrol apalagi ditransmisikan.
Teknologi berkembang pesat karena proses digitalisasi yang
semakin cepat pada mesin prosesor (misalnya komputer). Kecepatan mesin prosesor
yang terus meningkat tidak berbanding lurus dengan kecepatan rangkaian
penghubungnya dengan lingkungan sekita (antarmuka atau interface) sehingga
riset terhadap rangkaian antarmuka yangmempunyai kecepatan dan ketelitian
tinggi (high-speed precision circuit) terus dilakukan. ADC sebagai komponen
penting dari proses antarmuka telah memotivasi para peneliti untuk terus
mengembangkan teknik dana arsitektur ADC terbaru yang memiliki kemampuan
terbaik.
1.2 Rumusan
Masalah
Pada makalah ADC dan DAC berikut akan
mengambil masalah mengenai :
1. Apa itu ADC dan DAC?
2. Bagaimana prinsip kerja dari ADC?
3. Apa saja jenis-jenis ADC dan DAC?
1.3 Tujuan
Sesuai dengan rumusan masalah, maka tujuan dari
penyusunan makalah ini adalah :
1. Mengetahui pengertian dari ADC dan
DAC.
2. Mengetahui prinsip kerja dari ADC.
3. Mengetahui jenis-jenis dari ADC.
1.4 Sistematika
Laporan
Laporan
ini tersusun atas 4 Bab. Bab I Pendahuluan berisi Latar Belakang, Rumusan
Masalah, Tujuan dan Sistematika Laporan. Bab II Pembahasan. Bab III Penutup
berisi kesimpulan.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1 Analog-Digital Converter (ADC)
ADC adalah suatu perangkat yang mengubah suatu data kontinu
terhadap waktu (analog) menjadi suatu data diskrit terhadap waktu (digital).
ADC banyak digunakan sebagai pengatur proses industry, komunikasi digital dan
rangkaian pengukuran/pengujian. Umumnya ADC digunakan sebagai perantara antara sensor
yang kebanyakan analog dengan sistim computer seperti sensor suhu, cahaya,
tekanan/berat, aliran dan sebagainya kemudian diukur dengan menggunakan sistim
digital (komputer). ADC (Analog to Digital Converter) memiliki 2 karakter
prinsip, yaitu kecepatan sampling dan resolusi.
1. Kecepatan
sampling suatu ADC menyatakan seberapa sering sinyal analog dikonversikan
kebentuk sinyal digital pada selang waktu tertentu. Kecepatan sampling biasanya
dinyatakan dalam sample per second (SPS).
2. Resolusi
ADC menentukan ketelitian nilai hasil konversi ADC. Sebagai contoh: ADC 8 bit
akan memiliki output 8 bit data digital, ini berarti sinyal input dapat
dinyatakan dalam 255 (2n – 1) nilai diskrit. ADC 12 bit memiliki 12 bit output
data digital, ini berarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 4096 nilai
diskrit. Dari contoh diatas ADC 12 bit akan memberikan ketelitian nilai hasil
konversi yang jauh lebih baik daripada ADC 8 bit.
Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal
analog kedalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input
dan tegangan referensi. Sebagai contoh, bila tegangan referensi (Vref) 5 volt,
tegangan input 3 volt, rasio input terhadap referensi adalah 60%. Jadi, jika
menggunakan ADC 8 bit dengan skala maksimum 255, akan didapatkan sinyal digital
sebesar 60% x 255 = 153 (bentuk decimal) atau 10011001 (bentukbiner).
2.1.1
Proses di dalam ADC
Ada 3 proses yang terjadi di dalam ADC,
yaitu :
1. Pencuplikan
Adalah proses mengambil suatu nilai pasti (diskrit) dalam suatu
data
kontinu dalam satu
titik waktu tertentu dengan periode yang tetap. Untuk lebih jelasnya dapat
dilihat pada ilustrasi gambar berikut :
Gambar
2.1 Proses ADC berupa pencuplikan
Semakin besar frekuensi pencuplikan, berarti semakin banyak
data diskrit yang didapatkan, maka semakin cepat ADC tersebut memproes suatu
data analog menjadi data digital
2. Pengkuantisasian
Adalah proses pengelompokan diskrit yang didapatkan pada
proses pertama kedalam kelompok-kelompok data. Kuantisasi, dalam matematika dan
pemrosesan sinyal digital, adalah proses pemetaan nilai input seperti nilai
pembulatan.
Gambar 2.2
Proses ADC berupa pengkuantisasian
Semakin banyak kelompok-kelompok dalam proses kuantisasi,
berarti semakin kecil selisih data diskrit yang didapatkan dari data analog,
maka semakin teliti ADC tersebut memproses suatu data analog menjadi data
digital.
3. Pengkodean
Adalah
mengkodekan data hasil kuantisasi kedalam bentuk digital (0/1) atau dalam suatu
nilai biner.
Gambar
2.3 Proses ADC berupa pengkodean
Dengan: X1 = 11, X2 = 11, X3 = 10, X4 =
01, X5 = 01, X6 = 10
Secara matematis, proses ADC dapat
dinyatakan dalam persamaan:
Data
ADC = (Vin/Vref) x Maksimal Data Digital
Dengan Vref adalah jenjang tiap kelompok
dalam proses kuantisasi,kemudian maksimal data digital berkaitan proses ke-3
(peng-kode-an). Sedangkan proses ke-1 adalah seberapa cepat data ADC dihasilkan
dalam satu kali proses.
2.2 Digital-Analog
Converter (DAC)
Dalam bidang Elektronika, DAC adalah sebuah piranti untuk
mengubah sebuah masukan digital (umumnya adalah biner) menjadi sebuah sinyal
analog (arus, tegangan atau muatan elektrik). DAC adalah penghubung antara
rangkaian digital dengan rangkaian analog. DAC pada dasarnya mengkonversi
masukan (berupa bilangan biner) ke dalam suatu besaran fisik, biasanya berupa tegangan
suatu tegangan listrik. Pada umumnya tegangan keluaran adalah suatu fungsi
linear dari sejumlah masukan. Kebanyakan sistem menerima suatu kata digital
sebagai sinyal masuk dan menterjemahkan atau mengubahnya menjadi tegangan atau
arus analog. Kata digital biasanya dinyatakan dalam berbagai kode, yang paling
umum adalah biner murni.
2.2.1 Rangkaian Dasar DAC
Rangkaian dasar DAC ada 2 jenis :
1. DAC
Jenis Binary Weight Resistor
Gambar 2.4
Binary Weight D/A Converter
Pada DAC jenis ini, pemasangan nilai resistor pada inputinput
D0, D1, D2,… adalah sebagai berikut : Nilai R yang ada di D1 adalah ⁄2 dari
nilai yang ada di D0, nilai R yang ada di D2 adalah ⁄2 dari nilai yang ada di
D1 (atau ⁄ dari R yang ada di D0) dan seterusnya.
Pemasangan nilai R yang
seperti itu adalah untuk mendapatkan Vout yang linier (kenaikan per stepnya
tetap) Rin dicari dengan memparallel nilai-nilai resistor yang ada pada
masing-masing input (D) bila input yang masuk lebih dari satu.
Tabel 2.1 Tabel
kebenaran jenis Binary Weight Resistor
|
D3
|
D1
|
D2
|
D0
|
Vout
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
|
0
|
0
|
1
|
0
|
2
|
|
0
|
0
|
1
|
1
|
3
|
|
0
|
1
|
0
|
0
|
4
|
|
0
|
1
|
0
|
1
|
5
|
|
0
|
1
|
1
|
0
|
6
|
|
0
|
1
|
1
|
1
|
7
|
|
1
|
0
|
0
|
0
|
8
|
|
1
|
0
|
0
|
1
|
9
|
|
1
|
0
|
1
|
0
|
10
|
|
1
|
0
|
1
|
1
|
11
|
|
1
|
1
|
0
|
0
|
12
|
|
1
|
1
|
0
|
1
|
13
|
|
1
|
1
|
1
|
0
|
14
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
15
|
2. DAC
Jenis R-2R LADDER
Gambar 2.5 DAC
R-2R LADDER
Pada DAC jenis R-2R Ladder pemasangan nilai Resistor pada
inputinputnya adalah R-2R, jadi kalau nilai R = 10 k, maka 2Rnya dipasang 20 k.
pemasangan nilai resistor yang seperti itu adalah untuk mendapatkan Vout yang
linier (kenaikan per stepnya tetap).
Tabel 2.2 Tabel kebenaran jenis R-2R
LADDER
|
D3
|
D1
|
D2
|
D0
|
Vout
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0.000
|
|
0
|
0
|
0
|
1
|
-0.625
|
|
0
|
0
|
1
|
0
|
-1.250
|
|
0
|
0
|
1
|
1
|
-1.875
|
|
0
|
1
|
0
|
0
|
-2.500
|
|
0
|
1
|
0
|
1
|
-3.125
|
|
0
|
1
|
1
|
0
|
-3.750
|
|
0
|
1
|
1
|
1
|
-4.375
|
|
1
|
0
|
0
|
0
|
-5.000
|
|
1
|
0
|
0
|
1
|
-5.625
|
|
1
|
0
|
1
|
0
|
-6.250
|
|
1
|
0
|
1
|
1
|
-6.875
|
|
1
|
1
|
0
|
0
|
-7.500
|
|
1
|
1
|
0
|
1
|
-8.125
|
|
1
|
1
|
1
|
0
|
-8.750
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
-9.375
|
BAB
III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari penyusunan makalah ini
antara lain :
1. ADC
adalah suatu perangkat yan mengubah suatu data kontinu terhadap waktu (analog)
menjadi suatu data diskrit terhadap waktu (digital). Sedangkan DAC sebaliknya.
2. Ada
3 proses dalam ADC yaitu: pencuplikan, pengkuantisasian, dan pengkodean.
3. Ada
2 jenis rangkaian dasar DAC yaitu: Jenis Binary Weight Resistor dan DAC Jenis
R-2R LADDER.
DAFTAR PUSTAKA
Anonym.
http://edhaa-elkaa010.blogspot.com/2012/04/makalah-sensor-adcdacdan-aplikasi.html.
Diakses pada 20 April 2013
Mulyadi, Deni.Digital
to Analog Converter and Analog to Digital Converter. Roverdy, Reinhard.Tugas
Mata Kuliah Interfacing.BSI:2007-2008
Tidak ada komentar:
Posting Komentar