1 / 31

Rangkaian konverter

Rangkaian konverter. 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. Konverter I/V. Rangkaian dasar. V o = - i I R. Aplikasi I/V. Photodetector amplifier

colby
Download Presentation

Rangkaian konverter

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Rangkaian konverter

  2. 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

  3. Konverter I/V • Rangkaian dasar Vo= - iI R

  4. Aplikasi I/V • Photodetector amplifier • Digunakan untuk konversi arus yang melewati fotodioda menjadi tegangan • Sebagai pengukur intensitas cahaya dan media komunikasi optis

  5. Karakteristik fotodioda P0,P1,P2 adalah level intensitas cahaya yang berbeda-beda Fotodioda bekerja di daerah reverse bias Rλ = konstanta transfer level intensitas – arus keluaran

  6. Rangkaian dasar penguat fotodioda • Rangkaian dasar penguat fotodioda ada 2 macam: • Photoconductive • Photovoltaic

  7. Rangkaian photoconductive • Respon fotodioda (perubahan I terhadap intensitas cahaya) cepat • Digunakan sebagai receiver dalam komunikasi optis (karena kecepatan responnya)

  8. Contoh rangkaian + filter

  9. Rangkaian Photovoltaic • Dioda seolah-olah tidak dibias dan menghasilkan arus sendiri • Digunakan untuk pengukuran intensitas cahaya

  10. Rangkaian + filter

  11. Konverter V/I • Ada 2 jenis: • Floating Load Converter • Grounded Load

  12. Floating Load • Arus keluaran diambil dari jalur umpan balik

  13. Grounded Load • Disebut howland current pump beban Arus yang dihasilkan : Io= Vi/R1

  14. Norton resistance Idealnya, Ro = ~, sehingga, R2/R1 – R4/R3=0, jadi

  15. 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

  16. 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

  17. 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 Vterima < Vkirim

  18. Aplikasi V/I • Jika yang dikirimkan berupa I  tidak terjadi atenuasi pada isyarat Sumber isyarat I I/V V/I out Vin Rtrans Rin I/V sangat besar

  19. DAC • Untuk konversi digital ke analog • Jenis-jenis DAC yang akan dibahas dalam materi ini: • R2R • Weighted Resistor • Potentiometric

  20. R2R DAC • Paling banyak diimplementasikan pada berbagai chip DAC / ADC • Menggunakan resistor dengan 2 nilai yaitu R dan 2R pada rangkaiannya

  21. 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

  22. Persamaan untuk rangkaian R2R adalah: Vout = Vref * Val / (2n) Dengan Vout:tegangan keluaran DAC Val:nilai digital yang dibetuk oleh masukan-masukan digital n:lebar bit masukan

  23. 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)

  24. Rangkaian Weighted Resistor Menggunakan resistor dengan nilai R,2R,4R, …, 2nR yang akan membobot nilai logika bit-bit input Kelemahan : nilai R kesulitan dicari di pasaran

  25. Potentiometric DAC DAC 3 bit Besarnya R pada resistor ladder sama, jumlahnya 2n , dengan n=lebar bit

  26. ADC • Macam-macam ADC yang akan dibahas disini(berdasarkan teknik konversi): • ADC ramp (servo) • ADC successive – approximation • ADC flash

  27. ADC ramp Data output Counter UP Tegangan input • Teknik konversi: • Inisialisasi, reset nilai b1..bn yang tersimpan di register menjadi 0 • Konversi ke analog nilai b1..bn tsb dengan DAC • Bandingkan nilai Vo DAC dengan Vi • Jika Vo DAC < Vi, naikkan (increment) nilai register, kembali ke step 2 • Jika Vo DAC > Vi, aktifkan EOC, ambil data dari register, kembali ke • step 1

  28. ADC successive-approximation (SAR) vin DAC komparator Data out register

  29. Cara kerja ADC SAR • Misal ADC 4 bit  range 0000 – 1111 • Inisialisasi: register diset ke nilai 1000 • Nilai register dimasukkan DAC dan dibandingkan dengan Vin • Jika Vin<, register diset ½ nilai sebelumnya, jika Vin>, register dijumlah dengan nilai 0.5x(1111-nilai sebelumnya) • Kembali ke step 2 sampai didapat Vin~V DAC

  30. Visualisasi kerja ADC SAR ADC 4 bit, Tegangan output fullscale = 15V Input = 10.8 V 15V

  31. Flash ADC R pembagi tegangan Untuk memberi referensi Masing-masing komparator komparator

More Related