2.4. ANALOG TO DIGITAL CONVERTER ADC
ADC adalah suatu alat yang mampu untuk mengubah sinyal atau tegangan analog menjadi informasi digital. Resolusi ADC selalu dinyatakan sebagai jumlah
bit-bit dalam kode keluaran digitalnya. Misalnya, ADC dengan resolusi n-bit memiliki 2
n
kode digital yang mungkin dan berarti juga memiliki 2
n
step level. Jika resolusi ADC semakin tinggi, maka semakin banyak kemungkinan nilai-nilai analog
yang bias disajikan. Misalnya ADC dengan resolusi 8 bit menghasilkan bilangan 0 sampai 255 256 bilangan dan 255 step , dengan demikian tidak mungkin
menyajikan semua kemungkinan nilai-nilai analog. Jika sekarang resolusinya menjadi 10 bit maka akan menghasilkan bilangan 0 sampai dengan 1023 1024 bilangan dan
1023 step . �
���
= �
����� ������� 256
� � �
���
����� ������� = � �
���
�
���
� � 256 Fitur- fitur pada arsitektur ADC mikrokntroler AVR adalah sebagai berikut :
• Resolusi maksimum 10 bit dapat dipilih resolusi 8 bit • 0,5 LSB Integral Non Linearity
• Akurasi mutlak ± 2 LSB • Waktu konversi 13 – 260 µs
• Pengambilan sampel sampai 15 kilo sampel per detik pada resolusi maksimum • 8 kanal masukan single ended termultipleks
• 7 kanal masukan differensial dan 2 kanal masukan differential dengan opsi
penguatan 10x dan 200x • Jangkauan tegangan masukan ADC 0 – VCC
• Tegangan referensi 2,56 V internal yang dipilih • Mode konversi tunggal
Ada banyak cara yang dapat digunnakan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital yang nilainya proposional. Jenis ADC yang biasa digunakan
Universitas Sumatera Utara
dalam perancangan adalah jenis successive approximation convertion atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu konversi jauhlebih singkat dan tidak
tergantung pada nilai masukan analognya atau sinyal yang akan diubah. Diagram blok pengubah sinyal analog ke dalam digital ditunjukkan pada gambar 2.21Berikut
ini :
Konverter DA 8 bit Register SAR
KENDALI
Register Buffer
Pembanding -
+ Vin
Analog in
V out
Digital Out D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
MSB LSB
Mulai Konversi
CLK Selesai
Konversi
Gambar 2.21 Diagram blok ADC
Prinsip kerja rangkaian pada gambar 2.21 tersebut adalah jika sinyal masukan mulai konversi dari unit kendali diberi logika ‘0’ , maka register SAR Succesive
Approximation Register akan direset. Sehingga keluaran V
out
unit DAC Digital to Analog menjadi nol. Pada waktu sinyal ‘mulai konversi’ kembali menjadi tinggi,
operasi konversi segera dimulai. Proses konversi diawali dengan pengesetan bit paling berarti MSB register
SAR oleh kendali. Selanjutnya dta digital dalam register SAR dikonversi ke analog oleh DAC. Hasil konversi V
out
oleh unit dibandingkan dengan sinyal masukan V
in
oleh unit pembanding. Bila V
out
lebih besar dari pada V
in
, maka unit pembanding akan mengirimkan sinyal negatif ke unit kendali. Dengan adanya sinyal negatif ini,
unit kendali akan mereset bit paling berarti MSB register SAR. Sebaliknya, jika V
out
lebih kecil dari pada V
in
, unit pembanding akan mengirimkan sinyal positif ke unit kendali. Dengan sinyal positif ini, unit kendali tetap mengeset bit paling berarti
MSB. Pada pulsa clock berikutnya unit terkendali akan mengeset bit yang lebih
rendah yaitu bit ke 7 register SAR. Kemudian data dikonversikan oleh unit DAC dan hasil konversi V
out
dibandingkan dengan sinyal masukan V
in
. Sinya hasil
Universitas Sumatera Utara
perbandingan akan menentukan unit kendali untuk mengeset dan mereset register SAR. Demikian proses ini berlangsung sampai diperoleh nilai V
in
sama dengan nilai V
out
. Apabila konversi telah selesai, unit kendali mengirimkan sinyal ‘selesai konversi’ yang berlogika rendah.
2.5. PEMROGRAMAN MIKROKONTROLER MENGGUNAKAN
Kategori