Upload
amri-khoirul-fath
View
29
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Rangkaian konverter• Termasuk dalam pengkondisi isyarat• Mengubah dari suatu besaran elektrik ke
besaran elektrik yang lain• Contoh:
– Konverter I/V– Konverter V/I– V/f– f/V– DAC– ADC
Aplikasi I/V
• Photodetector amplifier– Digunakan untuk konversi arus yang melewati
fotodioda menjadi tegangan– Sebagai pengukur intensitas cahaya dan
media komunikasi optis
Karakteristik fotodioda
P0,P1,P2 adalah level intensitas cahaya yang berbeda-beda
Fotodioda bekerja di daerah reverse biasRλ = konstanta transfer level intensitas – arus keluaran
Rangkaian dasar penguat fotodioda
Rangkaian dasar penguat fotodioda ada 2 macam:- Photoconductive- Photovoltaic
Rangkaian photoconductive
• Respon fotodioda (perubahan I terhadap intensitas cahaya) cepat
• Digunakan sebagai receiver dalam komunikasi optis (karena kecepatan responnya)
Rangkaian Photovoltaic
• Dioda seolah-olah tidak dibias dan menghasilkan arus sendiri
• Digunakan untuk pengukuran intensitas cahaya
Batas-batas arus yang dihasilkan/ hambatan beban yang terpasang
• Suatu V/I converter memiliki istilah voltage compliance, yaitu batas-batas tegangan pada beban (VL=Io X RL) baik maksimal/minimal
• Jika melewati batas itu, V/I tidak linear lagi (saturasi)
• Batas-batasnya:– VL min = VoL x R1/(R1+R2)– VL max = VoH x R1/(R1+R2)
• VoL : output minimal opamp• VoH : output max opamp• VoL – Voh : output swing
• Jika supply double dan simetris,• Umumnya, VoH= -VoL = Vsat output
simetris• Intinya, konversi V/I hanya berlaku untuk
range tegangan tertentu• Konversi V/I juga hanya berlaku terhadap
range resistor beban (RL) tertentu saja
Aplikasi V/I
• Transmisi isyarat jika yang dikirimkan berupa V, rentan terhadap losses di jalur komunikasi. Akibatnya V yang sampai di receiver sudah ter-atenuasi
Vkirim
R_jalur
1k
R_in_Receiver
1kVterima
Vterima < Vkirim
Aplikasi V/I
• Jika yang dikirimkan berupa I tidak terjadi atenuasi pada isyarat
V/I I/V
ISumber isyarat
Vin outRtrans
Rin I/V sangat besar
DAC
• Untuk konversi digital ke analog• Jenis-jenis DAC yang akan dibahas dalam
materi ini:– R2R– Weighted Resistor– Potentiometric
R2R DAC
• Paling banyak diimplementasikan pada berbagai chip DAC / ADC
• Menggunakan resistor dengan 2 nilai yaitu R dan 2R pada rangkaiannya
Rangkaian R2R
Input digital : b1,b2 … b7, output analog : Vout
Cara kerja:b1,b2,..b7 mengontrol SW1 – SWn. Jika logika 1, SW diarahkan ke Vref,Tetapi jika 0, SW diarahkan ke logika 0
• Persamaan untuk rangkaian R2R adalah:
Vout = Vref * Val / (2n)DenganVout:tegangan keluaran DACVal:nilai digital yang dibetuk oleh masukan-
masukan digitaln:lebar bit masukan
• Sebagai pengganti saklar terkendali agak susah direalisasikan
• Digunakan buffer/inverter digital dengan keluaran totem-pole (logic 0 benar-benar 0V dan logic 1 benar-benar 5V)
bx
R
2R
R8
1k
R5
2k
U5A
7404
1 2
Rangkaian Weighted Resistor
Menggunakan resistor dengan nilai R,2R,4R, …, 2nR yang akan membobotnilai logika bit-bit input Kelemahan : nilai R kesulitan dicari di pasaran
Potentiometric DAC
DAC 3 bit
Besarnya R pada resistor ladder sama, jumlahnya 2n , dengan n=lebar bit
ADC
• Macam-macam ADC yang akan dibahas disini(berdasarkan teknik konversi):– ADC ramp (servo)– ADC successive – approximation– ADC flash
ADC ramp
Teknik konversi:1. Inisialisasi, reset nilai b1..bn yang tersimpan di register menjadi 02. Konversi ke analog nilai b1..bn tsb dengan DAC3. Bandingkan nilai Vo DAC dengan Vi4. Jika Vo DAC < Vi, naikkan (increment) nilai register, kembali ke step 25. Jika Vo DAC > Vi, aktifkan EOC, ambil data dari register, kembali ke
step 1
Tegangan input
Data output
Counter UP
Cara kerja ADC SAR
• Misal ADC 4 bit range 0000 – 11111. Inisialisasi: register diset ke nilai 10002. Nilai register dimasukkan DAC dan
dibandingkan dengan Vin3. Jika Vin<, register diset ½ nilai
sebelumnya, jika Vin>, register dijumlah dengan nilai 0.5x(1111-nilai sebelumnya)
4. Kembali ke step 2 sampai didapat Vin~V DAC