RANGKAIAN ADC0804



1. Tujuan
[Kembali]
a. Agar dapat membuat rangkaian menggunakan ADC 0804
b. Agar mampu memahami prinsip kerja ADC 0804


2. Alat dan Bahan[Kembali]
a. Potensiometer
b. IC ADC 0804

c. Logicprobe

d. Resistor

resistor adalah

e. Kapasitor



3. Dasar Teori[Kembali]

a. ADC0804

ADC (Analog to Digital Conventer) merupakan sebuah system yang berupa rangkaian elektronik dengan fungsi untuk mengubah sinyal/tegangan analog menjadi sinyal atau tanda-tanda digital. Pengubahan ini bertujuan untuk mendapatkan data-data digital berupa hexa atau biner, sehingga microprosesor dapat mengolah data tersebut. Data-data digital yang hasil perubahan ADC merupakan representasi dari masukan yang berupa data tegangan analog. Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi. 

diagram kaki pin ADC 0804:

Karakteristik ADC 0804 adalah sebagai berikut:

· Memiliki 2 masukan analog : Vin (+) dan Vin(-) sehingga memperbolehkan masukan selisih (diferensial). Dengan kata lain, tegangan masukan analog yang sebenarnya adalah selisih dari masukan kedua pin [ analog Vin = Vin(+) – Vin(-)]. Jika hanya satu masukan maka Vin(-) dihubungkan ke ground. Pada operasi normal, ADC menggunakan Vcc = +5V sebagai tegangan referensi, dan masukan analog memiliki jangkauan dari 0 sampai 5 V pada skala penuh.

· Mengubah tegangan analog menjadi keluaran digital 8 bit. Sehingga resolusinya adalah 5V/255 = 19.6 mV

· Memiliki pembangkit detak (clock) internal yang menghasilkan frekuensi f=1/(1,1RC), dengan R dan C adalah komponen eksternal.

· Memiliki koneksi ground yang berbeda antara tegangan digital dan analog. Kaki 8 adalah ground analog. Pin 10 adalah ground digital.

 

IC ADC 0804 mempunyai dua masukan analog, Vin (+) dan Vin (-), sehingga dapat menerima masukan diferensial. Masukan analog sebenarnya (Vin) sama dengan selisih antara tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan ke dua pin masukan yaitu Vin= Vin (+) – Vin (-). Kalau masukan analog berupa tegangan tunggal,tegangan ini harus dihubungkan dengan Vin (+), sedangkan Vin (-) digroundkan. Untuk operasi normal, ADC 0804 menggunakan Vcc = +5 Volt sebagai tegangan referensi. Dalam hal ini jangkauan masukan analog mulai dari 0 Volt sampai 5 Volt (skala penuh), karena IC ini adalah SAC 8-bit, resolusinya akan sama dengan

 

(n menyatakan jumlah bit keluaran biner IC analog to digital converter) IC ADC 0804 memiliki generator clock intenal yang harus diaktifkan dengan menghubungkan sebuah resistor eksternal (R) antara pin CLK OUT dan CLK IN serta sebuah kapasitor eksternal (C) antara CLK IN dan ground digital. Frekuensi clock yang diperoleh di pin CLK OUT sama dengan :

f = 0.91/RC

Untuk sinyal clock ini dapat juga digunakan sinyal eksternal yang dihubungkan ke pin CLK IN. ADC 0804 memiliki 8 keluaran digital sehingga dapat langsung dihubungkan dengan saluran data mikrokomputer. Masukan (chip select, aktif rendah) digunakan untuk mengaktifkan ADC 0804. Jika berlogika tinggi, ADC 0804 tidak aktif (disable) dan semua keluaran berada dalam keadaan impedansi tinggi. Masukan (write atau start convertion) digunakan untuk memulai proses konversi. Untuk itu harus diberi pulsa logika 0. Sedangkan keluaran (interrupt atauend of convertion) menyatakan akhir konversi. Pada saat dimulai konversi, akan berubah ke logika 1. Di akhir konversi akan kembali ke logika 0.


b. Potensiometer

Gambar 29.Potensiometer

Potensiometer adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.
Pada dasarnya bagianbagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah:

·         Pen yapu atau disebut juga dengan Wiper

·         Ele ment Resistif

·         Ter minal

Berdasarkan bentuknya, Potensiometer dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu:

1.      Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.

2.      Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer.

3.      Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.

      

Gambar 30. Jenis-Jenis Potensometer

Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer.

Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon). Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).

Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut:

·         Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.

·         Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply

·         Sebagai Pembagi Tegangan

·         Aplikasi Switch TRIAC

·         Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser

·         Sebagai Pengendali Level Sinyal



c. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm

V = I R

Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhuderau listrik (noise), dan induktansi

 

resistor

1.    Resistor 4 gelang warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

2.    Resistor 5 gelang warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

3.    Resistor 6 gelang warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai toleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).

Perhitungan:



d. Kapasitor

Kondensator atau juga lebih sering disebut kapasitor merupakan komponen yang mudah ditemukan pada rangkaian elektronika, sebagaimana halnya resistor. Fungsi dari kapasitor secara umum adalah untuk menyimpan muatan. Pada rangkaian power supply (adaptor) berfungsi sebagai perata tegangan. Pada rangkaian filter berperan untuk memblokir sinya DC dan melewatkan sinyal AC. Satuan dari kapasitor adalah farad dengan symbol F. Tiga tingkatan nilai kapasitor :

  • Mikro Farad (µF)    = 10 -6 F
  • Nano Farad (nF)    = 10 -9 F
  • Piko Farad (pF)      = 10 -12 F

Kapasitor terdiri dari berbagai bentuk dan ukuran tergantung dari kapasitansi, tegangan kerja, koefisien temperature dan beberapa factor lainnya.

Electrolit Capasitor (Elco)

Merupakan tipe bipolar (mempunyai kaki positif dan negatif). Berbentuk tabung, biasanya berwarna biru, hitam, coklat dan hijau. Pada pemasangan kaki tidak boleh terbalik, tetapi anda tidak usah khawatir karena sudah ada tanda pada komponenya (tanda – menunjukkan kaki negative). Biasanya juga kalau komponen masih baru, kaki yang panjang adalah + dan yang pendek negatif.

Tantalum

Sebenarnya hampir sama dengan elco, hanya saja bentuk fisiknya lebih kecil dibanding elco. Nilai kapasitansi dan polaritas (positif dan negatif) kakinya terlihat pada badan kapasitor.

Keramik, Milar, Kertas

Kapasitor jenis ini merupakn tipe non polar, artinya tidak ada kaki positif dan negatif. Nilai kapasitansinya relatif kecil, terdapat pada komponennya langsung. Kapasitor keramik biasa digunakan sebagai bypass dan sebagai kopling. Nilai kapasitansinya antara  10pF – 1µF. Kapasitor milar berukuran fisik lebih besar daripada keramik. Nilai kapasitansinya antara 0,001µF – 10µF.

Angka yang tertulis pada kapasitor menunjukan nilai kapasitansinya.

Contoh pada gambar tersebut tertulis 103, artinya 10 kemudian ditambah 000 (0 tiga kali) sehingga menjadi 10.000 dengan satuan pF.

102 = 1.000 pF = 1 nF (angka 2 pada digit ke 3 menunjukkan jumlah angka 0)

104 = 100.000 pF = 100 nF = 0,1 uF

472J = 4.700 pF = 4,7 nF (J = toleransi 5 %)

Variabel  Kapasitor (Varco)

Merupakan kapasitor dengan nilai kapasitansinya yang dapat diubah. Nilai kapasitansinya kecil, antara 100 pF – 500 pF Digunakan untuk menala (tuning) pada frekuensi radio.

                               Gambar (a) Varco dan (b) symbol varco





4. Percobaan[Kembali]
a. Buka software Proteus 8
b. Siapkan ADC 0804, Button, Kapasitor, Logicprobe, Potensiometer, dan Resistor
c Lalu rangkai menjadi seperti gambar dibawah



Prinsip Kerja :
Secara umum, IC ADC 0804 aktif apabila logika 0 (aktif low) namun di rangkaian diatas aktif apabila logika 1 (aktif high) karena pada pin nya sudah terdapat komplemen atau kebalikannya, sehingga inputnya akan dibalikkan. Dengan begitu, rangkaian ADC 0804 diatas akan aktif jika berlogika 1 atau aktif high.
Pada saat button dalam kondisi tertutup (logika 0) maka akan ada arus yang mengalir melalui potensiometer dan masuk ke kaki VIN+ sehingga menjadi tegangan input. Pada saat button dibuka kembali (logika 1) maka akan terjadi perubahan pada nilai output yang dapat berubah-ubah tergantung dengan besar potensio nya.


5. Video[Kembali]





6. Link Download[Kembali]
Download file simulasi disini
Download video disini
Download HTML disini
Download Datasheet ADC0804 disini
Download Datasheet Resistor disini
Download Datasheet Potensiometer disini









Tidak ada komentar:

Posting Komentar