fig 11.5


1. Pendahuluan[Kembali]

Digital-to-Analog Converter (DAC) adalah perangkat elektronik yang berfungsi mengubah sinyal digital (input biner) menjadi sinyal analog (tegangan atau arus). Praktikum ini berfokus pada DAC jenis Weighted Resistor, yang menggunakan penguat operasional (op-amp) dalam konfigurasi inverting summing amplifier untuk menjumlahkan bobot tegangan dari setiap bit digital.

2. Tujuan[Kembali]

  1. Memahami prinsip kerja DAC berbasis op-amp summing amplifier.

  2. Mempelajari hubungan antara input biner (D, C, B, A) dengan output tegangan analog Vout.

  3. Menganalisis pengaruh bobot resistor terhadap resolusi tegangan output.

3. Alat dan Bahan[Kembali]

  • Perangkat lunak simulasi (Proteus Design Suite).

  • IC Op-Amp (misalnya LM741 atau sejenis).

  • Resistor dengan nilai terbobot (1k, 2k, 4k, 8k).

  • Sumber tegangan DC (Logic state).

  • Voltmeter (untuk mengukur Vout.

  • Ground
Ground adalah titik referensi nol volt (0V) dalam suatu rangkaian listrik. Semua tegangan diukur berdasarkan ground. Ground juga berfungsi sebagai jalur balik arus ke sumber tegangan.

4. Dasar Teori[Kembali]

Pada sirkuit ini, input biner dikalikan dengan bobot yang ditentukan oleh nilai resistor input. Tegangan output dirumuskan sebagai:

Nilai tegangan output bergantung pada bit mana yang bernilai 'High' (5V) atau 'Low' (0V). Bit D berperan sebagai MSB (Most Significant Bit) karena memiliki bobot terbesar, sedangkan A adalah LSB (Least Significant Bit).

5. Example[Kembali]

Berdasarkan kondisi pada gambar:

  • Input Biner: D=1, C=0, B=1, A=0 (biner 1010)

  • Tegangan Input: VD=5V, V_C=0V, V_B=5V, V_A=0V

  • Perhitungan:


  • Analisis: Hasil simulasi menunjukkan bahwa konfigurasi inverting memberikan output negatif dengan skala yang proporsional terhadap nilai biner input.

6. Problem[Kembali]

Jika diberikan input biner 1100 (VD=5V, V_C=5V, V_B=0V, V_A=0V), berapakah nilai tegangan output (Vout) yang dihasilkan oleh DAC tersebut?

Analisis:


7. Soal[Kembali]

  • Mengapa resistor pada input D, C, B, dan A memiliki nilai yang berbeda? Jelaskan hubungannya dengan bobot bit!

  • Apa yang terjadi pada output Vout jika nilai resistor umpan balik (Rf) digandakan?

  • Mengapa konfigurasi ini disebut sebagai Inverting Summing Amplifier?

    • jawab:

    Jawaban Soal 1: Mengapa nilai resistor berbeda?

    Nilai resistor dibuat berbeda (perbandingan bobot biner) untuk menentukan kontribusi tegangan tiap bit terhadap output. Resistor yang lebih kecil (pada MSB) memungkinkan arus lebih besar mengalir ke titik summing dibandingkan resistor yang lebih besar (pada LSB). Hal ini menciptakan bobot yang sesuai dengan nilai numerik biner (2^n).

    Jawaban Soal 2: Apa yang terjadi jika Rf digandakan?

    Karena rumus penguatan (gain) pada inverting amplifier adalah Av = -Rf / Rin, maka jika nilai Rf digandakan, nilai penguatan akan menjadi dua kali lebih besar. Akibatnya, nilai tegangan output (Vout) juga akan menjadi dua kali lebih besar dari nilai sebelumnya.

    Jawaban Soal 3: Mengapa disebut Inverting Summing Amplifier?

    • Inverting: Karena sinyal masuk ke input negatif (-) op-amp, menyebabkan fase sinyal output berbalik 180 derajat (menghasilkan nilai negatif jika input positif).

    • Summing: Karena rangkaian ini menjumlahkan kontribusi tegangan dari beberapa input secara bersamaan di titik virtual ground op-amp sesuai dengan bobot resistor masing-masing.

    8. Percobaan[Kembali]





    9. Link Download[Kembali]

    download rangkaian disini

    download datasheet op amp disini


    Komentar

    Posting Komentar