Senin, 14 Juni 2010

Analog to Digital Converter

Pada dasarnya semua besaran yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari kita baik Orang Umum maupun engineer merupakan suatu besaran analog. Besaran-besaran analog ini dapat berupa intensitas cahaya, temperatur, tekanan, jarak, dan masih banyak lagi.

            Besaran-besaran analog ini, jika ingin kita gunakan sebagai data digital maka kita membutuhkan proses konversi data tersebut dari analog ke digital baik secara hardware maupun secara software.Karena proses digital sendiri hanaya mengenal bilangan digital berupa bilangan bolean 0 dan 1. Sedangkan nilai dari besaran analog ini bermacam-macam.

            Misal kita menggunakan suatu sensor,katakanlah sensor suhu LM35 maka data yang diambil adalah temperatur. Selanjutnya keluaran dari sensor bisa berupa tegangan atau arus yang dapat berubah-ubah sesuai dengan perubahan temperatur. Jika tidak salah unuk LM35 tiap perubahan 1oC akan menghasilkan perubahan tegangan output sebesar 10mV.

            Karena keluaran sensor juga masih dalam bentuk tegangan/arus yang jika dibaca hanya memiliki dua kemungkinan 1 (mewakili 5 volt)atau 0(mewakilik 0 volt). Maka kita membutuhkan hardware tambahan yaitu ADC.

ADC merupakan komponen yang mengubah besaran analog (dalam hal ini tegangan yang berpadanan dengan temperatur) dan dikonversi menjadi besaran digital.

ADC memiliki beberapa karakteristik penting:

a. Input voltage range

b. Bit resolution

c. Sampling rate


ADC memiliki beberapa jenis bit resolution, antara lain 8 bit, 10 bit, 12 bit, 16 bit dan bahkan 20 bit. Apa yang dimaksud dengan bit resolution?

Setiap tegangan input yang dikonversi menjadi digital hasilnya harus berupa deretan 1 dan 0 yang merepresentasikan besar tegangan tersebut. Katakanlah dengan ADC 8 bit, maka tegangan input harus dikonversi menjadi 00000000 (0 desimal) sampai 11111111 (255 desimal).



Contoh:
Temperatur --- Tegangan --- Keluaran ADC

0 --- 0 V --- 00000000 = 0 desimal

100 --- 5 V --- 11111111 = 255 desimal

50 --- 2.5 V --- 10000000 = 128 desimal


Sekarang kita bisa mencari hubungan antara temperatur dengan keluaran ADC dengan memperhatikan:

a. Range temperatur 0 – 100 derajat celcius

b. Range output sensor 0 – 5 Volt

c. Range input ADC 0 – 5 Volt

d. Resolusi ADC 8 bit = 0 – 255


Range output sensor (b) dan range input ADC (c) harus sama, apabila tidak, perlu memakai ‘signal conditioner’ untuk menyamakan range tegangan. Signal conditioner biasanya berupa rangkaian Operational Amplifier, bukan sampo cuci rambut :) Kita lupakan dulu masalah rangkaian signal conditioner.

0 derajat celcius ekivalen dengan 0


100 derajat celcius ekivalen dengan 255

Jadi persamaannya:

Keluaran ADC = (255/100) * temperatur

Atau
Temperatur = (100/255) * keluaran ADC

Misalnya keluaran ADC adalah 154, maka temperaturnya adalah 60.39 derajat

celcius
Pertanyaannya, kalau temperaturnya 43 derajat celcius, berapa keluaran ADC?

Keluaran ADC = (255/100) * 43 = 109.65

Benar?
Hmm... kenapa jadi ada angka koma? Padahal bilangan biner 8 bit tidak ada angka koma ya? Keluaran dari ADC adalah tanpa koma karena hanya 8 bit. Jadi keluaran ADC adalah integer dari 109.65 = 109

Jadi persamaannya perlu disempurnakan:

Keluaran ADC = | (255/100)*temperatur | atau INT( (255/100) * temperatur )



Sekian! Semoga bermamfaat!

0 comments:

Posting Komentar

Need Your Comments, Please !!!