Minggu, 18 September 2011
Sabtu, 17 September 2011
Komponen-komponen Digital dan Karakteristiknya
Battery
Ground
VCC
VDD
Clock
Diode
Probe
Seven Segment Display
Buffer
Gerbang logika yang keluarannya mengikuti inputnya.
Buffer 3-State
JK Flip Flop
Flip Flop ini terpicu pada tepi negatif dari input clock. Dilengkapi dengan input preset dan clear. Tidak memiliki keadaan "race condition" seperti RS Flip Flop. selengkapnya...
D Flip FLop
Flip Flop ini terpicu pada tepi positif dari input clock. selengkapnya...
Decoder (Binary Decoding)
Mengkonversi n-bit code menjadi satu output aktif (low/high). selengkapnya...
Encoder (Binary Encoding)
Kebalikan dari Decoder. selengkapnya...
Multiplexer
Demultiplexer
Kebalikan dari Multiplexer. (Data Distributor) selengkapnya...
 |
Batterai adalah sebuah sumber tegangan DC.
Ground
 |
Ground adalah sebuah referensi tegangan 0 volt.
VCC
 |
Vcc adalah tegangan ideal +5 volt. Dalam biner dihubungkan dengan logika 1 atau true.
 |
Vdd adalah tegangan ideal +15 volt. Dalam biner dihubungkan dengan logika 1 atau true.
Clock
 |
Komponen clock adalah pembangkit gelombang segiempat atau pulsa. Amplitudo tegangan, duty cycle, dan frekuensinya dapat diatur.
Diode
 |
Diode dapat mengalirkan arus listrik jika terminal anodenya mendapat tegangan positif. Sebaliknya, arus tidak akan mengalir jika terminal anodanya mendapatkan tegangan negatif.
Probe
 |
Sebuah LED (Light Emiting Diode) akan menyala jika mendapat tegangan berlogika 1.
Seven Segment Display
 |
Ketujuh terminalnya mengontrol segmen yang ada di dalamnya. Jika terminal-terminalnya mendapat logika 1, segmen akan menyala.
Bargraph Display
 |
Terdiri dari 10 buah LED. Komponen itu dapat memperlihatkan kenaikan dan penurunan suatu tegangan. Terminal-terminal di bagian kiri adalah anode dan di bagian kanan adalah katode. Setiap LED akan menyala jika arus turn on mengalir melaluinya.
 |
Buffer 3-State
 |
Buffer ini memiliki tambahan input enable. Jika gerbang tersebut tidak diaktifkan (enabled), maka keluarannya akan berimpedansi tinggi, dan output akan terputus dari rangkaian.
Buffer tersebut juga bisa digunakan sebagai rangkaian di mana output dari berbagai komponen digital yang berbeda bertemu pada node yang sama.
JK Flip Flop
Flip Flop ini terpicu pada tepi negatif dari input clock. Dilengkapi dengan input preset dan clear. Tidak memiliki keadaan "race condition" seperti RS Flip Flop. selengkapnya...
D Flip FLop
Flip Flop ini terpicu pada tepi positif dari input clock. selengkapnya...
Decoder (Binary Decoding)
Mengkonversi n-bit code menjadi satu output aktif (low/high). selengkapnya...
Encoder (Binary Encoding)
Kebalikan dari Decoder. selengkapnya...
Multiplexer
Perangkat pemilih beberapa jalur data ke dalam satu jalur data untuk dikirim ke titik lain.(Data Selector) selengkapnya...
Kebalikan dari Multiplexer. (Data Distributor) selengkapnya...
Jumat, 16 September 2011
Digital to Analog Converter
Rangkaian penjumlah Opamp seperti pada gambar di bawah dapat digunakan untuk menyusun suatu konverter D/A dengan memakai sejumlah hambatan masukan yang diberi bobot dalam deret biner.
 |
| Konversi D/A dengan hambatan yang diberi bobot biner |
Vref adalah tegangan acuan (referensi) yang tepat dan semua hambatan merupakan hambatan presisi guna mendapatkan arusarus masukan yang teliti. Saklar yang dipasang dapat dibuka atau ditutup. Apabila semua saklar dalam keadaan terbuka, maka seluruh arus masukan menjadi nol dan seluruh arus keluaran juga sama dengan nol.
Semua bit tinggi:
Apabila semua saklar tertutup, arus-arus masukan sama dengan:
I3 = Vref/R1 ; I2 = Vref/2R ; I1 = Vref/4R ; I0 = Vref/8R
Arus keluaran dengan semua saklar tertutup adalah jumlah dari semua arus masukan,yaitu:
I = Vref/R (I3 + I2 + I1 + I0 )
Masukan digital:
Bila 0 menyatakan saklar terbuka dan 1 menyatakan saklar tertutup, maka persamaan diatas dapat dituliskan ke dalam:
I = Vref/R (D3 + 0,5D2 + 0,25D1 + 0,125D0 )
Seperti yang telihat pada persamaan di atas, bahwa DAC akan mengambil harga yang dinyatakan dalam kode digital dan mengubahnya menjadi arus atau tegangan yang sebanding dengan harga digitalnya. Tegangan atau arus ini merupakan besaran analog, karena untuk satu range tertentu mempunyai harga yang berbeda. DAC akan mengubah bilangan biner yang direpresentasikan oleh level logika digital ke suatu tegangan output yang sebanding dengan bobot bilangan biner tersebut.
Analog to Digital Converter dalam bentuk IC
 |
| Pin ADC 0804 8-bit |
 |
| Rangkaian dengan IC ADC 0804 |
Chip ADC yang banyak digunakan serta tersedia dipasaran adalah jenis ADC 0804,ADC 0808,dan 0809.Chip ini dibuat dengan teknologi CMOS,mempunyai kemampuan melakukan konversi sebanyak 8 buah chanel input analog secara multiplexing. Adapun data keluaran digital yang dihasilkan adalah 8 bit bersifat tristate output. Chip ini menawarkan beberapa keistimewaan antara lain high speed ( kecepatan tinggi ), konsumsi daya yang rendah. Karenanya chip ini banyak digunakan pada proses control peralatan mesin-mesin serta aplikasi automotif.
Sebuah contoh diagram pin ADC 0804 adalah ditunjukkan pada gambar di atas,IC ADC 0804 adalah sebuah CMOS 8bit dan IC ADC ini bekerja dibawah 100 us. Gambar di atas ditunjukkan sebuah pengetes rangkaian yang menggunakan IC ADC 0804 di mana input tegangan analog dimasukkan dengan mengatur potensio 10 Kohm yang dihubungkan dengan ground dan tegangan (+5 volt). Hasil dari ADC adalah 1/255 (2 8 1)dari skala penuh tegangan 5 Volt. Untuk setiap penambahan 0,02 volt (1/255 x 5 volt = 0,002 volt ). Jika input analog diberi 0,1 volt maka keluaran binernya = 0000 0101 ( 0,1 volt/0,002 volt = 5 maka binernya = 0000 0101 ).
back to A/D Converter
SAR (Successive Aproximation Register) ADC
 |
| Blok Diagram SAR ADC |
 |
| Timing Diagram urutan Trace |
Pada gambar di atas ditunjukkan diagram ADC jenis SAR, Yaitu dengan memakai konvigurasi yang hampir sama dengan counter ramp tetapi dalam melakukan trace dengan cara tracking dengan mengeluarkan kombinasi bit MSB = 1 --> 1000 0000. Apabila belum sama (kurang dari tegangan analog input maka bit MSB berikutnya = 1 --> 1100 0000) dan apabila tegangan analog input ternyata lebih kecil dari tegangan yang dihasilkan DAC maka langkah berikutnya menurunkan kombinasi bit --> 1010 0000.
Untuk mempermudah pengertian dari metode ini diberikan contoh seperti pada timing diagram gambar tsb. Misal diberi tegangan analog input sebesar 6,84 volt dan tegangan referensi ADC 10 volt sehingga apabila keluaran tegangan sbb :
Jika D7 = 1 Vout=5 volt
Jika D6 = 1 Vout=2,5 volt
Jika D5 = 1 Vout=1,25 volt Jika D4 = 1 Vout=0,625 volt
Jika D3 = 1 Vout=0,3125 volt
Jika D2 = 1 Vout=0,1625 volt
Jika D1 = 1 Vout=0,078125 volt
Jika D0 = 1 Vout=0,0390625 volt
Setelah diberikan sinyal start maka konversi dimulai dengan memberikan kombinasi 1000 0000 ternyata menghasilakan tegangan 5 volt dimana masih kurang dari tegangan input 6,84 volt, kombinasi berubah menjadi 1100 0000 sehingga Vout=7,5 volt dan ternyata lebih besar dari 6,84 sehingga kombinasi menjadi 1010 0000 tegangan Vout = 7,5 volt kombinasi naik lagi 1011 0000 demikian seterusnya hingga mencapai tegangan 6,8359 volt dan membutuhkan hanya 8 clock.
