Digital To Analog Converter atau Rangkaian Pengubah Tegangan Digital ke Tegangan Analog

DAC merupakan rangkaian digital yang dapat difungsikan untuk mengubah sinyal digital ke sinyal analog. Pada rangkaian DAC yang menjadi input rangkaian adalah sinyal digital, kemudian diproses hingga akhirnya pada bagian output keluar sinyal analog.

Rangkaian digital to analog dapat dibangun dengan mudah menggunakan op-amp yang diberi masukan dengan mengatur switch-switch yang mewakili besaran digital. Nilai berlogic “1”jika switch dihubungkan dengan supply 5 volt dan berlogic “0”bila dihubungkan dengan ground/dilepas.

Ada dua jenis rangkaian dasar digital to analog converter yaitu:

1.      DAC jenis binary Weigh Resistor

Bentuk rangkaian DAC jenis binary weigh resistor dapat di lihat pada gambar berikut:

Cara pemasangan nilai resistor pada input D0, D1, D2 dan seterusnya adalah sebagai berikut:

Nilai R yang ada di D1 adalah ½ dari nilai yang ada di Do,

Nilai R yang ada di D2 adalah ½ dari nilai yang ada di D1(atau 1/4 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 memparalelkan nilai-nilai resistor yang ada Pada masing-masing input (D), bila input yang masuk lebih dari satu.

Karena rangkaian di atas merupakan penguat inverting yang nilai tegangan outputnya dapat dihitung menggunakan rumus –(Rf/Rin) x Vin, maka nilai tegangan outputnya akan seperti data yang terlihat pada tabel kebenaran berikut.

Sebagai contoh D0 bernilai 1 (saklar terhubung) sedangkan D1, D2, D3 bernilai 0 (saklar terbuka), maka tegangan outputnya akan menjadi –(20 / 100) x 5 = 1 volt. Jika input bernilai 0010 (D0 = 0, D1 = 1, D2 = 0, D3 = 0), maka outputnya adalah – (20 / 50) x 5 = 2 volt. Demikian seterusnya seperti terlihat pada tabel di atas.

2.      DAC jenis R-2R LADDER

Pada DAC Jenis R-2R Ladder Pemasangan nilai Resistor pada input-input nya adalah R-2R, jadi kalau Nilai R = 10k, maka 2R nya dipasang 20 k. Pemasangan nilai Resistor yang seperti itu adalah untuk mendapatkan Vout yang linier atau kenaikan per stepnya tetap seperti terlihat pada gambar berikut.

Pada tabel di atas terlihat bahwa kenaikan tegangan output nampak tetap setiap stepnya dengan kata lain kenaikan tegangannya linear sesuai perubahan sinyal inputnya. Jika semua inputnya (D3, D2, D1, D0) terhubung ke ground (semuanya berlogic 0), maka tegangan keluaran bernilai 0 volt. Jika inputnya bernilai 0 0 0 1 (hanya D0 yang terhubung ke catu positif), maka outputnya bernilai – 0,625 volt. Demikian seterusnya setiap perubahan satu nilai input terjadi perubahan tegangan output sebesar -0,625 volt (lihat tabel di atas).

Berikut ini langkah – langkah yang dapat dilakukan untuk menghitung atau mencari tegangan output dari DAC R-2R LADDER.

·         Jika nilai iputnya 0000, maka tegangan outputnya akan terukur sebesar 0 volt

·         Jika nilai inputnya 1000,maka tegangan output akan terukur sebesar – 5,0 volt

·         Jika inputnya bernilai 0100, maka tegangan outputnya akan terukur sebesar – 2,5 volt.

Untuk menyelesaikannya dapat kita gunakan teorema thevenin sehingga rangkaian dapat diubah seperti berikut.

Hasil atau output dari rangkaian ini sebesar - 2,5 volt. Demikian seterusnya untuk berbagai variasi input lainnya akan menunjukkan hasil seperti pada tabel kebenaran di atas.

Tweet

Postingan terkait:

Ditulis Febrian zikri — Kamis, 03 November 2016 — Add Comment — Teknik Digital