Fig. 11.6

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

6. Download File 

1. Pendahuluan [kembali]

    Complete four-bit DAC including a precision reference supply adalah rangkaian konversi digital ke analog yang terdiri dari masukan digital 4-bit, jaringan resistor pembobot (seperti R-2R ladder), penguat operasional sebagai buffer output, serta dilengkapi dengan sumber tegangan referensi presisi (precision reference supply) yang stabil. Tegangan referensi ini sangat penting karena menentukan rentang dan akurasi tegangan keluaran, di mana setiap kombinasi 4-bit akan dikonversi menjadi salah satu dari 16 level tegangan diskret secara linier antara 0 hingga nilai referensi tersebut. Sistem ini banyak digunakan dalam perangkat elektronik yang membutuhkan keluaran analog dari sinyal digital, seperti dalam kendali motor, sistem audio, dan pengukuran sinyal.

2. Tujuan [kembali]

• Mengetahui prinsip kerja DAC pada sebuah sistem digital
• Mengetahui peran nilai resistor dalam sebuah rangkaian DAC
• Mengetahui kegunaan rangkaian DAC sederhana

3. Alat dan Bahan [kembali]

    - DC Voltmeter

        DC Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.

        Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter

     - Power

    Berfungsi untuk memberikan tegangan sumber pada rangkaian

    Input voltage: 5V-12V

    Output voltage: 5V

    Output Current: MAX 3A

    Output power:15W

    conversion efficiency: 96%

    - Resistor

        Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. 

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

 

    - Operasional Amplifier (Op-Amp) LM741

    Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi  dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output. Op-amp ini digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-mcam atau dapat juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai rangkaian terpadu linier dasar. Penguat operasional (Op-Amp) merupakan komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai amplifier multiguna dalam bentuk IC dan memiliki simbol sebagai berikut :

Pinout:

Keterangan:

    - Ground

    Sistem ground yang merupakan sebuah titik referensi tegangan yang memiliki nilai “nol”. Titik “nol” pada listrik AC & DC Untuk rangkaian DC, ground merupakan jalur kabel listrik yang berhubungan dengan kutub negatif (-) dari baterai/accu. Atau dengan kata lain ground ini digunakan untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

    - Switch

    

    Switch adalah sebuah komponen elektronik atau perangkat mekanik yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dalam suatu rangkaian. Dalam bahasa Indonesia, switch sering disebut juga sebagai saklar.

4. Dasar Teori [kembali]

    Digital to Analog Converter (DAC) adalah suatu rangkaian elektronika yang berfungsi mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog. Pada sistem digital, data direpresentasikan dalam bentuk biner (bit), sedangkan pada sistem analog, data direpresentasikan dalam bentuk sinyal kontinyu. DAC memungkinkan perangkat digital seperti mikrokontroler atau komputer untuk mengendalikan perangkat analog seperti aktuator, speaker, atau perangkat pengukuran.

    DAC 4-bit adalah tipe DAC yang menerima input digital sebanyak 4 bit, sehingga dapat merepresentasikan 2⁴ = 16 level tegangan analog yang berbeda. Salah satu metode umum dalam implementasi DAC adalah menggunakan jaringan resistor R-2R yang berfungsi membagi tegangan referensi berdasarkan bobot dari setiap bit input. Bit dengan bobot tertinggi (MSB) akan memberikan kontribusi terbesar terhadap output analog, sedangkan bit dengan bobot terendah (LSB) memberikan kontribusi terkecil.

    Agar DAC menghasilkan output yang akurat dan stabil, diperlukan tegangan referensi presisi (precision reference supply). Tegangan ini digunakan sebagai acuan utama dalam pembangkitan sinyal analog. Jika tegangan referensi tidak stabil, maka output DAC juga akan bervariasi dan menyebabkan kesalahan pada sistem yang dikendalikan. Precision reference biasanya berupa sumber tegangan tetap seperti IC referensi tegangan 5V atau 2.5V dengan toleransi sangat kecil.

    Output DAC biasanya diperkuat dengan op-amp buffer agar mampu menggerakkan beban tanpa mempengaruhi akurasi pembacaan dari jaringan resistor. Kombinasi dari masukan digital, jaringan R-2R, op-amp, dan tegangan referensi inilah yang membentuk complete DAC system.

5. Percobaan [kembali]

        a. Prosedur

• Buka aplikasi Proteus
• Cari dan siapkan komponen yang dibutuhkan
• Rangkailah komponen menjadi rangkaian yang diinginkan
• Jika sudah, simulasikan rangkaian.
• Amati rangkaian yang telah dibuat
• Jika terjadi error, ganti komponen yang salah atau nilai komponen yang salah tersebut.

    b. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

       

        Prinsip Kerja : 

        Prinsip kerja DAC 4-bit dengan precision reference supply didasarkan pada konversi sinyal digital 4-bit menjadi sinyal analog dengan memanfaatkan jaringan resistor dan tegangan referensi yang stabil. Setiap bit digital, mulai dari MSB (Most Significant Bit) hingga LSB (Least Significant Bit), mewakili nilai biner yang memiliki bobot tertentu terhadap tegangan output. Jaringan resistor jenis R-2R digunakan untuk membagi tegangan referensi berdasarkan bobot tiap bit tersebut. Ketika sinyal digital diberikan sebagai input, kombinasi logika tinggi dan rendah pada bit-bit tersebut menghasilkan arus yang proporsional, yang kemudian dikonversi menjadi tegangan analog.

        Tegangan referensi presisi berfungsi sebagai acuan tetap yang menjamin bahwa tegangan output berubah secara linier sesuai nilai digital input. Output dari jaringan resistor ini biasanya sangat lemah, sehingga digunakan op-amp (penguat operasional) sebagai buffer agar sinyal output cukup kuat untuk menggerakkan beban. Hasil akhir dari sistem ini adalah tegangan analog dengan 16 level diskrit (untuk 4-bit) dari 0V hingga nilai maksimum (misalnya 5V), tergantung pada kombinasi bit input. Dengan adanya precision reference supply, DAC dapat menghasilkan sinyal analog yang akurat dan stabil, sangat penting untuk aplikasi seperti sistem kendali, pemrosesan audio, dan instrumentasi elektronik.

    c. Video Simulasi

6. Download File [kembali]

File Rangkaian klik disini

File datasheet resistor klik disini

File datasheet op amp klik disini

File datasheet switch klik disini

[menuju awal]