ANALISA ADC 0804 dan DAC 0808 MENGGUNAKAN MODUL SISTEM AKUISISI DATA PADA PRAKTIKUM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKA
Nama NPM Jurusan
Disusun oleh : : Ferdian Cahyo Dwiputro dan Erma Triawati Ch, ST., MT : 16409952 : Teknik Elektro
LATAR BELAKANG MASALAH • Sistem Akuisisi Data (Data-Acquisition System) (DAS), secara aktual berupa interface antara lingkungan analog dengan lingkungan digital • Lingkungan
analog meliputi : Transducer, DC
Processor, Filter dan DAC
• Lingkungan Digital meliputi : ADC, DSP dan LPT
Pembatasan Masalah Untuk mencapai tujuan yang diinginkan dalam penulisan ini, penulis memberikan beberapa batasan dalam pembahasannya, yaitu penulis melakukan analisa cara kerja alat pada modul Sistem Akuisisi Data dengan menggunakan IC ADC 0804 dan IC DAC 0808.
TUJUAN PENELITIAN
Memahami kinerja Sistem Akuisisi Data terutama kinerja IC ADC 0804 dan IC DAC 0808
Metode Penelitian • Studi Pustaka Berdasarkan materi modul instrumentasi elektronika khususnya Sistem Akuisisi Data maka penulis mempelajari lebih lanjut modul tersebut dengan referensi dari buku diklat, modul instrumentasi dari laboratorium, jurnal ilmiah, makalah ilmiah, majalah ilmiah, data sheet dan informasi dari internet.
• Uji Coba Modul Setelah memahami materi Sistem Akuisisi Data penulis melakukan uji coba mengoperasikan modul praktikum dan mengisi data pengamatan • Analisa Data Berdasarkan data pengamatan yang sudah didapat penulis melakukan analisa atau pembahasan terhadap komponen utama yaitu ADC 0804 dan DAC 0808.
Diagram Blok Sistem Akuisisi Data 1
2 DC Processor
4
3 Filter
ADC
LPT 7
8 DAC
6 DSP
5
• Sinyal input Dilewatkan transducer • DC Processor Pengkondisi sinyal input • Filter Melewatkan sinyal dengan frekuensi yang diinginkan
• ADC Mengkonversi data analog ke digital • LPT Interface antara ADC dan DSP • DSP Pengolah data secara software • DAC Mengkonversi data digital ke analog
ADC 0804 ADC pada sistem akuisisi data berfungsi untuk menyampling sinyal input dan merubahnya ke sinyal digital yang selanjutnya akan diolah oleh DSP (Digital Signal Processing). ADC yang digunakan yaitu ADC 0804 • ADC 0804 adalah ADC 8 bit SAR CMOS • ADC ini dapat dihubungkan langsung seperti memori dan port IO dari mikroprosesor tanpa perlu rangkaian interfacing. • Mudah dalam teknik antarmuka untuk segala macam µP dan dapat dioperasikan sendiri (stand alone) tanpa perangkat tambahan.
Fungsi pin pada ADC 0804 • • • • • • • • • • •
CS : sinyal untukmengaktifkan komponen RD : sinyal kontrol untuk mengambil data WR : sinyal kontrol untuk memulai awal konversi CLK IN & CLK R :untuk mengatur besarnya external clock Vin (+) :masukan analog positif Vin (-) :masukan analog negative A GND : analog ground Vreff /2 : setengah tegangan referensi untuk skala penuh D GND : digital ground VCC : tegangan catu daya 0-5 V DB0 – DB7 : data digital 8 bit
Cara kerja ADC • Untuk satu kali proses konversi, CS (Chip Select) terlebih dahulu harus diaktifkan, pada skema CS selalu aktif dengan menghubungkannya pada ground. • Start of Convertion dilakukan dengan memberi logika HIGH - LOW - HIGH pada pin WR dan RD (read) harus tetap HIGH. • INTR secara langsung menuju ke logika HIGH jika sebelumnya berlevel LOW.
• Begitu data telah siap pada output latch, INTR menuju ke level rendah sebagai pertanda bahwa data telah siap. • Pengambilan data dilakukan pertama kali dengan mengaktifkan CS yang kemudian diikuti dengan memberi level HIGH - LOW pada pin RD.
• Tunggu sinyal INTR sampai HIGH. • Jika INTR sudah HIGH, maka data telah siap pada pin-pin output digital dan kita ambil data tersebut. Setelah data diambil, sinyal RD diberi level HIGH, data kembali ke high impedance
DAC 0808
• • • •
Pada sistem akuisisi data rangkaian keluaran analog dibutuhkan untuk menstimulus suatu proses atau unit yang diuji pada sistem akuisisi data. Untuk itu diperlukan adanya D/A converter. DAC yang digunakan yaitu DAC 0808 DAC 0808 adalah DAC 8 bit monotonik Mampu menghasilkan arus pada skala penuh dalam waktu 150 ns Disipasi daya hanya 33 mW dan catu daya ± 5 volt. DAC0808 dapat diinterfacekan langsung dengan IC yang mempunyai level TTL, DTL atau CMOS.
Fungsi pin pada DAC • • • • • •
Iout Vref (-) Vref (+) Comp Vee Vcc
: Arus Output : Tegangan referensi negatif : Tegangan referensi positif : Kompensasi : Catu daya negative : Catu daya positif
• LSB - MSB : Data bit input
Cara kerja DAC 0808
• Prinsip kerja DAC ini adalah mengubah level input data digital 8-bit menjadi arus, adanya tegangan referensi untuk mendapatkan arus referensi yang masuk menuju pin 14 sehingga pada pin 4 akan menghasilkan output berupa arus
• Hubungan arus keluaran -Io dengan masukan data digital dapat dinyatakan sebagai berikut :
• Sedangkan hubungan arus ouput dengan tegangan outputnya dapat dinyatakan sebagai berikut:
Kesimpulan ADC pada sistem akuisisi data digunakan untuk mengkonversi sinyal analog menjadi sinyal digital. Sinyal inputan analog berasal dari sebuah transducer. Sinyal analog ini kemudian dikondisikan oleh rangkaian DC processor. Sinyal yang telah dikondisikan kemudian difilter untuk melewatkan sinyal dengan frekuensi yang diinginkan dan menolak komponen frekuensi yang lain. Sinyal yang telah difilter dikonversi oleh ADC menjadi sinyal digital. Melalui LPT sinyal digital tersebut kemudian diolah oleh DSP (Digital Signal Processing) dimana proses DSP ini dilakukan oleh software. Data yang telah diproses oleh DSP selanjutnya ditransmisikan kembali melalui LPT ke ADC. Setelah itu sinyal dikonversi ke sinyal analog oleh DAC (Digital to Analog Converter). Didalam sitem akusisi data proses konversi sangat berpengaruh untuk keakurasian data.
Pada analisa ini proses konversi ADC menggunakan ADC 0804 dan DAC 0808. ADC 0804 adalah ADC 8 bit SAR CMOS yang menggunakan potensiometrik ladder 256R. ADC ini didisain untuk menyesuaikan dengan operasi data output TRI-STATE yang dihubungkan langsung ke data bus. DAC 0808 merupakan DAC 8 bit monolitik yang mampu menghasilkan arus pada skala penuh dalam waktu 150 ns dengan disipasi daya hanya 33 mW dan catu daya ±5 volt.
