Chapter 12

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan  

6. Download File  

Percobaan ...

1. A. Prosedur
2. B. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja
3. C.Video Simulasi
4. D. Download File

1. Pendahuluan [Kembali]

Konversi dari sinyal digital ke analog merupakan proses penting dalam sistem elektronik, terutama pada pemrosesan audio, pengendalian kecepatan motor, dan komunikasi data. Salah satu IC yang digunakan untuk tugas ini adalah DAC0808, yaitu digital-to-analog converter (DAC) 8-bit. Bab ini akan membahas prinsip kerja DAC0808 dan implementasinya dalam konversi sinyal digital menjadi sinyal tegangan ana

2. Tujuan[Kembali]

1. Memahami prinsip kerja DAC0808.

2. Mengimplementasikan DAC0808 dalam simulasi Proteus.

3. Menghubungkan DAC dengan Op-Amp untuk mendapatkan output tegangan.

4. Menghitung dan memverifikasi nilai output analog berdasarkan input digital.

3. Alat dan Bahan[Kembali]

• DAC0808

Merupakan IC Digital-to-Analog Converter 8-bit yang menerima input digital (biner) dan mengubahnya menjadi arus analog.

• Pin 5–12 (A1–A8)
  Input digital 8-bit (A1 = MSB, A8 = LSB). Nilai kombinasi input menentukan besar arus output (IOUT).
  Contoh:
  11111111 = 255 (nilai maksimum),
  00000000 = 0 (nilai minimum)

• Pin 14 (VREF+) dan Pin 15 (VREF−)
  Tegangan referensi DAC.
  Pada rangkaian:

  • VREF+ diberi 10V melalui resistor 5kΩ (R2)

  • VREF− di-ground-kan melalui resistor 5kΩ (R3)
    Hal ini menghasilkan tegangan referensi yang stabil dan simetris.

• Pin 4 (IOUT)
  Output berupa arus (bukan tegangan). Oleh karena itu, diperlukan op-amp untuk konversi arus ke tegangan.

• Pin 3 (VEE)
  Sumber tegangan negatif, dihubungkan ke −15V. Wajib untuk DAC agar bisa menghasilkan output bipolar dan performa maksimal.

• Pin 16 (COMP)
  Biasanya dihubungkan ke kapasitor 0.1 µF ke ground untuk menstabilkan internal operasi DAC.

• Pin 13 (VCC)
  Tegangan suplai positif DAC, biasanya +5V (tidak terlihat di gambar Anda, namun wajib ada di rangkaian sebenarnya).

• Op-Amp

Berfungsi untuk mengubah arus (IOUT) menjadi tegangan (VOUT).
Dikonfigurasi sebagai current-to-voltage converter (transimpedance amplifier).

• Input inverting (−) dihubungkan ke IOUT (DAC0808).

• Input non-inverting (+) di-ground-kan.

• Resistor umpan balik (feedback) R1 = 5kΩ digunakan antara output dan input inverting.

Fungsi utama:

• Mengubah arus dari DAC menjadi tegangan analog.

• Memberikan gain dan buffering untuk menguatkan sinyal.

•  Resistor

Feedback resistor untuk op-amp dan Digunakan untuk membagi dan mengatur tegangan referensi (VREF) secara simetris:

• R2: Menghubungkan VREF (10V) ke pin 14 (VREF+)

• R3: Menghubungkan pin 15 (VREF−) ke ground
  Dengan konfigurasi ini, tegangan referensi internal DAC menjadi stabil dan simetris, yaitu 10V antara VREF+ dan VREF−.

4. Dasar Teori[Kembali]

DAC0808 adalah konverter digital ke analog 8-bit yang mengubah input data digital (A1–A8) menjadi arus analog (IOUT), yang kemudian dikonversi menjadi tegangan dengan bantuan Op-Amp.

Konfigurasi Dasar:

• Input digital: A1 (MSB) sampai A8 (LSB)

• VREF (pin 14): Tegangan referensi, misalnya 10V

• IOUT (pin 4): Arus output yang sebanding dengan nilai biner input

• Output arus diubah menjadi tegangan oleh Op-Amp konfigurasi inverting.

Persamaan Output :

Dengan VREF = 10V dan resistor feedback = 5kΩ, maka gain op-amp diatur agar output maksimal menjadi 10V

5.Percobaan[Kembali]

 a) Prosedur[kembali]

• Buka aplikasi Proteus.
• Susun rangkaian seperti pada Fig 12.15:
  Hubungkan input A1–A8 ke sumber logika digital (bisa berupa binary switch).
  Sambungkan pin 14 (VREF+) ke tegangan 10V melalui resistor 5kΩ.
  Sambungkan pin 15 (VREF−) ke ground melalui resistor 5kΩ.
  Pin 3 dihubungkan ke VEE = −15V, dan pin 16 ke VCC = +15V.
  IOUT (pin 4) dihubungkan ke inverting input Op-Amp.
  Non-inverting input Op-Amp di-ground-kan.
  Resistor feedback 5kΩ dari output ke input inverting op-amp.
• Beri kombinasi nilai biner ke A1–A8 (misalnya 11111111 untuk nilai maksimum).
• Amati Vout pada output op-amp.
• Ubah kombinasi input untuk melihat perubahan tegangan analog.

 b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]

Fig 12.15 DAC-0808 wired as a voltage-output D/A converter.

Penjelasan Cara Kerja

• Input A1–A8 menentukan nilai biner yang dikonversi oleh DAC0808.

• IC mengeluarkan arus IOUT sesuai nilai biner dan tegangan referensi.

• Op-Amp berfungsi mengubah arus tersebut menjadi tegangan (voltage output).

• Nilai Vout akan berubah sesuai nilai input digital.

• Jika semua input HIGH (255 desimal), maka output ≈ 10V.

• Jika semua input LOW, maka output ≈ 0V.

c) Contoh Soal [Kembali]

1. Jika input A1–A8 = 11111111 (255 desimal), berapa Vout?

$$V_o = 10 \times \left( \frac{255}{256} \right) = 9.96 \, \text{V}$$

---

2. Jika A1–A8 = 10000000 (128 desimal), berapa Vout?

$$V_o = 10 \times \left( \frac{128}{256} \right) = 5.00 \, \text{V}$$

---

3. Apa fungsi op-amp dalam rangkaian DAC0808?
A. Mengubah tegangan menjadi arus
B. Menstabilkan sinyal digital
C. Mengubah arus output DAC menjadi tegangan
D. Memberi referensi clock

Jawaban: C

---

4. Jika resistor feedback diperbesar dari 5kΩ menjadi 10kΩ, apa yang terjadi pada Vout?
A. Tidak berubah
B. Vout naik dua kali lipat
C. Vout turun setengah
D. DAC tidak berfungsi

Jawaban: B

6. Download File[Kembali]

Rangkaian Proteus

• Fig.12.15  [Download]

Datasheet Resistor [Download]

Datasheet Kapasitor [Download]

Datasheet AmpereMeter [Download]

Datasheet Multimeter [Download]

Datasheet OP-Amp [Download]

Datasheet VoltMeter [Download]

Datasheet IC 7485 [Download]