-
PUT YOUR POST TITLE HERE
PUT SOME DESCRIPTION OF YOUR POST HERE -
PUT YOUR POST TITLE HERE
PUT SOME DESCRIPTION OF YOUR POST HERE -
PUT YOUR POST TITLE HERE
PUT SOME DESCRIPTION OF YOUR POST HERE
Rabu, 30 Desember 2009
Bakteri Mampu Lawan Disinfektan
Sejumlah bakteri ternyata mampu bertahan hidup setelah kontak dengan disinfektan. Tidak hanya itu, mereka juga akan menjadi kebal terhadap antibiotik tertentu. Disinfektan kerap digunakan untuk membunuh kuman dan bakteri. Penelitian yang dipimpin Gerard Fleming dari Universitas Nasional Irlandia berfokus pada pseudomonas aeruginosa, bakteri penyebab sejumlah infeksi yang menyerang system kekekalan tubuh manusia. Ketuka peneliti menambah jumlah disinfektan ke medium-medium laboratorium yang dipenuhi pseudomonas aeruginosa, bakteri ini mampu beradaptasi dan bertahan hidup dengan mengeluarkan agen-agen antimicrobial. Bakteri ini juga bermutasi secara genetis yang membuat mereka kebal terhaap antibiotik jenis ciprofloxacin. “ini berarti residu dari disinfektan yang diencerkan secara tidak benar yang tertinggal di permukaan rumah sakit dapat mendorong pertumbuhan bakteri yang kebal antibiotik,” papar Fleming. “yang lebih menghawatirkan adalah bakteri-bakteri itu mampu beradaptasi melawan antibiotik, bahkan sebelum mereka kontak dengan antibiotik tersebut.” Pemakaian antibiotik yang berlebihan merupakan faktor penting munculnya bakteri kebal antibiotik.
Sumber: Media Indonesia, 30 Desember 2009
Sumber: Media Indonesia, 30 Desember 2009
Swadaya Sel Tumor
1. Tak hanya menyebar ke seluruh tubuh, tumor juga bisa menyamai benih secara swadaya.
2. Demikian hasil penelitian yang diterbitkan pekan lalu di jurnal Cell. Inilah mengapa tumor bisa tumbuh setelah pembedahan.
3. “penanganan yang meninggalkan jaringan meradang membuat sel-sel tumor lari dan sembunyi secara temporer. Mungkin di sumsum tulang belakang,” kata Joan Massaguem, peneliti di Memorial Sloan Kattering Cancer Center di New York.
4. Lewat silkulasi darah dalam hitungan minggu atau bulan sejak pembedahan, dan proses penyemaian benih swadaya mereka membentuk “rumah” baru di jaringan lain.
Sumber : Koran Tempo, 29 Desember 2009
2. Demikian hasil penelitian yang diterbitkan pekan lalu di jurnal Cell. Inilah mengapa tumor bisa tumbuh setelah pembedahan.
3. “penanganan yang meninggalkan jaringan meradang membuat sel-sel tumor lari dan sembunyi secara temporer. Mungkin di sumsum tulang belakang,” kata Joan Massaguem, peneliti di Memorial Sloan Kattering Cancer Center di New York.
4. Lewat silkulasi darah dalam hitungan minggu atau bulan sejak pembedahan, dan proses penyemaian benih swadaya mereka membentuk “rumah” baru di jaringan lain.
Sumber : Koran Tempo, 29 Desember 2009
Menyusui bagi Pengidap Diabetes
Saat menyusui pengidap diabetes harus tetap memonitor kadar gula darah mereka seperti saat hamil. The American Diabetes Association. Berikut ini saran yang diberikan.
1. Menyusui juga merupakan proses pembakaran kalori, berarti juga bisa mempengaruhi kadar gula dalam darah.
2. Pastikan makamsesuatu sebelum atau sambil menyusui.
3. Cukup minum air dan minuman lain tak berkafein setiap hari.
4. Simpan makanan kecil yang mudah dijangkau saat menyusui sehingga tak perlu menggangu bayi saat menyusu kala kadar gula darah tiba-tiba merosot.
5. Konsultasikan dengan ahli gizi dan dokter untuk penyesuaian diet saat menyusui.
Sumber : Koran Tempo, 29 Desember 2009
1. Menyusui juga merupakan proses pembakaran kalori, berarti juga bisa mempengaruhi kadar gula dalam darah.
2. Pastikan makamsesuatu sebelum atau sambil menyusui.
3. Cukup minum air dan minuman lain tak berkafein setiap hari.
4. Simpan makanan kecil yang mudah dijangkau saat menyusui sehingga tak perlu menggangu bayi saat menyusu kala kadar gula darah tiba-tiba merosot.
5. Konsultasikan dengan ahli gizi dan dokter untuk penyesuaian diet saat menyusui.
Sumber : Koran Tempo, 29 Desember 2009
Protein Penghalang Kanker
Para ilmuan menunjukkan bagaimana protein “mirip keong” berperan penting dalam perbaikan kerusakan DNA, yang mengarah kepada kanker. Para ahli berharap adanya sebuah obat yang tidak hanya membunuh sel-sel kanker, tetapi juga mendorong tubuh memproduksi sel pengganti yang lebih sehat. Protein temuan tersebut terlihat memiliki kemampuan yang luar biasa untuk eksis di area yang merusak. Keluarga protein itu, Small Ubiquitin-like Modifier (Sumo), sanggup menghindar ketika berada di bagian tubuh tempat kerusakan DNA terjadi. Protein ini seperti membuka rahasia mekanisme tubuh melawan pertumbuhan sel-sel kanker. Secara khusus, temuan itu menjadi tahap pertama menuju pengembangan obat yang kemungkinan melindungi sel-sel normal dari efek samping kemoterapi dan radioterapi, sekaligus memperbaiki efektivitas penanganan kanker payudara yang berkembang saat ini. Menurut salah satu peneliti dari King’s College London, Dr Jo Morris, keluarga protein itu menempelkan diri ke protein normal dan menuntun memperbaiki kegagalan genetic. Menggunakan metode itu, protein-protein tersebut bahkan mampu memperbaiki kerusakan DNA untaian ganda, tipe kerusakan DNA yang paling berbahaya. Setelah sukses menjalankan misi perbaikan, protein tersebut melepaskan diri dan bergerak bebas sendiri. Salah satu studi mampu mengikiuti proses perbaikan pada gen (pembawa sifat keturunan) BRCAI, yang jika rusak, selalu dikaitkan dengan resiko sangat tinggi terbentuknya kanker payudara. Sumo terlihat menempel pada gen yang rusak an membalaik keadaan, membantu mencegah pembentukan kanker payudara. Dr Lesley Ealker dari Riset Kanker Inggris mengatakan, temuan protein tersebut membuka peluang baru menghentikan pertumbuhan sel kanker sejak masa dini. Namun, ia menambahkan bahwa pengetahuan itu sungguh kompleks dan benar-benar proses biologi yang sangat rumit sehingga butuh waktu lama sebelum dapat digunakan secara maksimal bagi perbaikan penaganan pasien kanker.
Sumber : KOMPAS, 28 Desember 2009
Sumber : KOMPAS, 28 Desember 2009
Hormon Tiroksin dan Proses Kelahiran
IBU hamil dengan tingkat hormone tiroksin yang redah lebih berpotensi mengalami kesulitan saat melahirkan. Hormone tiroksin yang terlalu sedikit memang telah diketahui dapat menimbulkan masalah dalam kehamilan, memperbesar resiko keguguran, kelahiran premature, dan hipertensi. Hormone ini dihasilakan oleh kelenjar tiroid yang terletak di dekat leher.Tingkat tiroksin yang rendah saat usia kandungan 36 pekan, berkaitan erat dengan posisi kepala bayi yang tidak normal. Bayi cenderung menghadap ke punggung bukan ke perut ibu. Hal itu membuat proses kelahiran berlangsung lama, sulit, dan biasanya berakhir dengan bantuan peralatan dan operasi. Temuam-temuan baru-baru ini menunjukan perkembangan motorik anak-anak pada usia dua tahun berkaitan dengan tingkat hormone tiroid yang rendah saat masa kehamilan.
Sumber : Media Indonesia, 28 Desember 2009
Sumber : Media Indonesia, 28 Desember 2009
Kebisingan
Kebisingan
Kebisingan termis
Electron-elektron bebas di dalam sebuah penghantar bergerak secara sembarang akibat dari diterimanya energy termis (thermal energy = energy panas). Jadi, pada setiap saat tertentu, suatu kelebihan electron mungkin terjadi pada salah satu ujung penghantar itu, dan meskipun tegangan rata-rata yang diakibatkannya adalah nol, daya rata-rata yang tersedia adalah nol (sama seperti suatu keluaran daya sinyal rata-rata dapat diperoleh dari suatu tegangan sinusoida yang rata-ratanya adalah nol).
Karena daya kebisingan disebabkan oleh energy panas, daya tersebut dikenal sebagai kebisingan termis (atau kadang-kadang kebisingan Johnshon, menurut nama penemunya). Tentunya dapat diharapkan bahwa daya kebisingan termis aka nada kaitannya dengan suhu penghantar, dan telah didapatkan bahwa daya rata-rata adalah sebanding dengan suku absolute dari penghantar tersebut. Juga telah ditemukan bahwa daya kebisingan rata-rata sebanding dengan lebar-bidang (bandwidth, atau laebar jalur) frekuensi, atau spektrum dari kebisingan termis;
Hukum yang menghubungkan daya kebisingan tersedia (rata-rata) dengan suhu dan lebar-bidang adalah.
Pn = kTB watt
Dimana :
Pn = daya kebisingan rata-rata yang tersedia, watt
T = suhu penghantar, Kelvin
B = lebar-bidang spektrum kebisingan, hertz
k = konstanta Boltzmann
= 1,38 X 10-23 joule/Kelvin
Kebisingan Tembakan
Sumber kebisingan dasar yang kedua, yang disebut dengan istilah kebisingan tembakan (shot noise), pada asalnya digunakan untuk melukiskan kebisingan arus pelat (anoda) yang ditimbulkan oleh fluktuasi acak (random fluctuation) dalam emisi electron dari katoda pada tabung-tabung radio; analoginya dapat diberikan sebagai pengaruh tembakan peluru dari sebuah senapan yang mengenai suatu sasaran. Kebisingan tembakan juga juga terjadi di dalam komponen-komponen semikonduktor, dimana pembawa-pembawa (carries) dibebaskan ke dalam daerah-daerah batas potensial (potential barrier), seperti yang terjadi pada sambungan pn (pn junctions). Seperti kebisingan termis, ternyata kebisingan tembakan juga mempunyai suatu kerapatan spektrum yang merata (uniform), dan arus kebisingan kuadrat rata-rata langsung tergantung pada komponen searah (direct) dari arus. Kebisingan tembakan adalah juga fungsi dari keadaan kerja dari peralatannya, dan beberapa kasus yang khusus sudah dianalisis; hanya dua dari kasus-kasus ini akan dibahas di sini, yaitu diode suhu terbatas (temperature-limited diode), dan diode sambungan-pn (pn-juction diode). Sebuah diode suhu-terbatas (temperature-limited diode) ialah sebuah diode tabung radio di mana emisi dari katoda hanya dibatasi oleh suhunya; misalnya, kenaikan arus pemanas (heater) akan meningkatkan suhu, dank arena itu juga arus kebisingan tembakan. Arus kebisingan tembakan kuadrat rata-rata ternyata diberikan oleh.
I_n^2 = 2IdcqeB 〖amper〗^2
Dimana :
In = komponen kebisingan arus, ampere
Idc = komponen rata dari arus, ampere
qe = besarnya muatan electron
= 1,6 X 〖10〗^- 19 C
B = lebar bidang kebisingan efektif, hertz
Kebisingan Pemisahan
Kebisingan pemisahan (partition noise) terjadi bila arus harus terbagi ke dalam dua jalur atau lebih, dan timbul karena fluktuasi sembarang pada pembagian tersebut. Karena itu, dapat diharapkan bahwa sebuah diode akan kurang kebisingannya daripada sebuah transistor (semua faktor-faktor lain dibuat sama), bila elektroda ketiga menarik arus (yaitu arus basis). Untuk alasan inilah maka masukan-masukan pada pesawat penerima gelombang mikro (microwave) sering langsung dimasukkan ke penyampur-penyampur (mixers)diode. Spektrum untuk kebisingan pemisah adalah datar. Pada pesawat-peasawat penerima dan penguat yang lebih tua, dan masih menggnakan tabung-tabung ratio, kebisingan pemisahan pada pentode adalah cukup besar sehingga tabung triode lebih dikuasai untuk penguatan frekuesi-tinggi.
Kebisingan Frekuensi Rendah atau Bergetar
Di bawah frekuensi-frekuensi dari beberapa kilohertz, timbul suatu komponen kebisingan, yang kerapatan sepktrumnya meningkat dengan menurunnya frekuensi. Ini dikenal sebagai kebisingan bergetar (flicker noise) (kadang-kadang disebut juga sebagai kebisingan 1/f). di dalam tabung radio, penyebab utama kebisingan ini ialah perubahan-perubahan lambat yang terjadi dalam susunan katoda-katoda yang dilapisi dengan oksida, dan perpindahan ion-ion ketidakmurnian (impurity) melalui oksida tersebut. Pada semikonduktor, kebisingan bergetar ditimbulakn oleh fluktuasi dalam kerapatan pembawa; pada frekuensi-frekuensi rendah hal ini jauh menyulitkan untuk peralatan penguatan semikonduktor daripada untuk peralatan sejenis dengan tabung radio. Fluktuasi kerapatan pembawa menyebabkan fluktuasi dalam konduktivitas bahan; pada gilirannya, hal ini menghasilkan jatuh tegangan yang berfluktuasi bila ada aliran arus searah, yang adalah regangan kebisingan-bergetar. Karena itu nilai kuadrat rata-ratanya aalah sebanding dengan kuadrat dari arus searah yang mengalir.
Kebisingan Frekuensi Tinggi atau Waktu-Transit
Pada alat-alat semikonduktor, bila waktu trasnsit (perpindahan) dari pembawa-pembawa yang menyebrangi suatu sambungan hamper sama besarnya dengan waktu periodic sinyal. Beberapa dari pembawa itu mungkin berdifusi kembali ke sumber atau emitternya. Dapat ditunjukan bahwa ini menimbulkan suatu admitansi masukan yang komponen konduktansinya meningkat dengan frekuensi. Bersama dengan konduktansi ini terdapatlah sebuah generator arus kebisingan. Karena konduktansi meningkat denga frekuensi, demikian pula kerapatan spektrumnya. Efek yang serupa terjadi juga di dalam tabung-tabung radio bila waktu transit electron dari katoda ke sisi kemudi (control grid) hamper sama besarnya dengan waktu periodic dan snyal.
Kebisingan Pembangkitan Rekombinasi
Di dalam alat-alat semikonduktor, beberapa pusat-pusat ketidakmurnian akan diionnisasikan atas dasar senbarang, karena mendapat energy termis; jadi suatu pembangkit (generation) pembawa-pembawa yang sembarang terjadi di dalam alat itu juga dapat ber-rekombinasi (recombine) dengan pusat-puat ketidakmurniannya yang diionisasikan dengan cara sembarang, baik langsung atau melalui puat-pusat jebakan (traping centers). Hasil keseluruhannya ialah bahwa konduktivitas semikonduktor mempunyai suatu komponen yang berfluktuasi dengan sembarang, yang menimbulkan suatu arus kebisingan bila arus searah (rata, direct) mengalir melalui semikonduktor tersebut. Kerapatak spektrum kebisingan jenis ini belum dapat sepenuhnya dipastikan.
Sumber : Komunikasi Elektronika, Ir.Kamal Idris
Kebisingan termis
Electron-elektron bebas di dalam sebuah penghantar bergerak secara sembarang akibat dari diterimanya energy termis (thermal energy = energy panas). Jadi, pada setiap saat tertentu, suatu kelebihan electron mungkin terjadi pada salah satu ujung penghantar itu, dan meskipun tegangan rata-rata yang diakibatkannya adalah nol, daya rata-rata yang tersedia adalah nol (sama seperti suatu keluaran daya sinyal rata-rata dapat diperoleh dari suatu tegangan sinusoida yang rata-ratanya adalah nol).
Karena daya kebisingan disebabkan oleh energy panas, daya tersebut dikenal sebagai kebisingan termis (atau kadang-kadang kebisingan Johnshon, menurut nama penemunya). Tentunya dapat diharapkan bahwa daya kebisingan termis aka nada kaitannya dengan suhu penghantar, dan telah didapatkan bahwa daya rata-rata adalah sebanding dengan suku absolute dari penghantar tersebut. Juga telah ditemukan bahwa daya kebisingan rata-rata sebanding dengan lebar-bidang (bandwidth, atau laebar jalur) frekuensi, atau spektrum dari kebisingan termis;
Hukum yang menghubungkan daya kebisingan tersedia (rata-rata) dengan suhu dan lebar-bidang adalah.
Pn = kTB watt
Dimana :
Pn = daya kebisingan rata-rata yang tersedia, watt
T = suhu penghantar, Kelvin
B = lebar-bidang spektrum kebisingan, hertz
k = konstanta Boltzmann
= 1,38 X 10-23 joule/Kelvin
Kebisingan Tembakan
Sumber kebisingan dasar yang kedua, yang disebut dengan istilah kebisingan tembakan (shot noise), pada asalnya digunakan untuk melukiskan kebisingan arus pelat (anoda) yang ditimbulkan oleh fluktuasi acak (random fluctuation) dalam emisi electron dari katoda pada tabung-tabung radio; analoginya dapat diberikan sebagai pengaruh tembakan peluru dari sebuah senapan yang mengenai suatu sasaran. Kebisingan tembakan juga juga terjadi di dalam komponen-komponen semikonduktor, dimana pembawa-pembawa (carries) dibebaskan ke dalam daerah-daerah batas potensial (potential barrier), seperti yang terjadi pada sambungan pn (pn junctions). Seperti kebisingan termis, ternyata kebisingan tembakan juga mempunyai suatu kerapatan spektrum yang merata (uniform), dan arus kebisingan kuadrat rata-rata langsung tergantung pada komponen searah (direct) dari arus. Kebisingan tembakan adalah juga fungsi dari keadaan kerja dari peralatannya, dan beberapa kasus yang khusus sudah dianalisis; hanya dua dari kasus-kasus ini akan dibahas di sini, yaitu diode suhu terbatas (temperature-limited diode), dan diode sambungan-pn (pn-juction diode). Sebuah diode suhu-terbatas (temperature-limited diode) ialah sebuah diode tabung radio di mana emisi dari katoda hanya dibatasi oleh suhunya; misalnya, kenaikan arus pemanas (heater) akan meningkatkan suhu, dank arena itu juga arus kebisingan tembakan. Arus kebisingan tembakan kuadrat rata-rata ternyata diberikan oleh.
I_n^2 = 2IdcqeB 〖amper〗^2
Dimana :
In = komponen kebisingan arus, ampere
Idc = komponen rata dari arus, ampere
qe = besarnya muatan electron
= 1,6 X 〖10〗^- 19 C
B = lebar bidang kebisingan efektif, hertz
Kebisingan Pemisahan
Kebisingan pemisahan (partition noise) terjadi bila arus harus terbagi ke dalam dua jalur atau lebih, dan timbul karena fluktuasi sembarang pada pembagian tersebut. Karena itu, dapat diharapkan bahwa sebuah diode akan kurang kebisingannya daripada sebuah transistor (semua faktor-faktor lain dibuat sama), bila elektroda ketiga menarik arus (yaitu arus basis). Untuk alasan inilah maka masukan-masukan pada pesawat penerima gelombang mikro (microwave) sering langsung dimasukkan ke penyampur-penyampur (mixers)diode. Spektrum untuk kebisingan pemisah adalah datar. Pada pesawat-peasawat penerima dan penguat yang lebih tua, dan masih menggnakan tabung-tabung ratio, kebisingan pemisahan pada pentode adalah cukup besar sehingga tabung triode lebih dikuasai untuk penguatan frekuesi-tinggi.
Kebisingan Frekuensi Rendah atau Bergetar
Di bawah frekuensi-frekuensi dari beberapa kilohertz, timbul suatu komponen kebisingan, yang kerapatan sepktrumnya meningkat dengan menurunnya frekuensi. Ini dikenal sebagai kebisingan bergetar (flicker noise) (kadang-kadang disebut juga sebagai kebisingan 1/f). di dalam tabung radio, penyebab utama kebisingan ini ialah perubahan-perubahan lambat yang terjadi dalam susunan katoda-katoda yang dilapisi dengan oksida, dan perpindahan ion-ion ketidakmurnian (impurity) melalui oksida tersebut. Pada semikonduktor, kebisingan bergetar ditimbulakn oleh fluktuasi dalam kerapatan pembawa; pada frekuensi-frekuensi rendah hal ini jauh menyulitkan untuk peralatan penguatan semikonduktor daripada untuk peralatan sejenis dengan tabung radio. Fluktuasi kerapatan pembawa menyebabkan fluktuasi dalam konduktivitas bahan; pada gilirannya, hal ini menghasilkan jatuh tegangan yang berfluktuasi bila ada aliran arus searah, yang adalah regangan kebisingan-bergetar. Karena itu nilai kuadrat rata-ratanya aalah sebanding dengan kuadrat dari arus searah yang mengalir.
Kebisingan Frekuensi Tinggi atau Waktu-Transit
Pada alat-alat semikonduktor, bila waktu trasnsit (perpindahan) dari pembawa-pembawa yang menyebrangi suatu sambungan hamper sama besarnya dengan waktu periodic sinyal. Beberapa dari pembawa itu mungkin berdifusi kembali ke sumber atau emitternya. Dapat ditunjukan bahwa ini menimbulkan suatu admitansi masukan yang komponen konduktansinya meningkat dengan frekuensi. Bersama dengan konduktansi ini terdapatlah sebuah generator arus kebisingan. Karena konduktansi meningkat denga frekuensi, demikian pula kerapatan spektrumnya. Efek yang serupa terjadi juga di dalam tabung-tabung radio bila waktu transit electron dari katoda ke sisi kemudi (control grid) hamper sama besarnya dengan waktu periodic dan snyal.
Kebisingan Pembangkitan Rekombinasi
Di dalam alat-alat semikonduktor, beberapa pusat-pusat ketidakmurnian akan diionnisasikan atas dasar senbarang, karena mendapat energy termis; jadi suatu pembangkit (generation) pembawa-pembawa yang sembarang terjadi di dalam alat itu juga dapat ber-rekombinasi (recombine) dengan pusat-puat ketidakmurniannya yang diionisasikan dengan cara sembarang, baik langsung atau melalui puat-pusat jebakan (traping centers). Hasil keseluruhannya ialah bahwa konduktivitas semikonduktor mempunyai suatu komponen yang berfluktuasi dengan sembarang, yang menimbulkan suatu arus kebisingan bila arus searah (rata, direct) mengalir melalui semikonduktor tersebut. Kerapatak spektrum kebisingan jenis ini belum dapat sepenuhnya dipastikan.
Sumber : Komunikasi Elektronika, Ir.Kamal Idris
Modulasi Digital
Frequenc-Shift Keying(FSK)/Keying Pergeseran-Frekuensi
Dalam sistem ini, dua nada dari dalam salauran suara yang dapat dipisahkan dengan mudah oleh filter-filter bandpass, ditetapakn sebagai pembawa-pembawa. Satu nada dipancarkan untuk bit 1, sedangkan yang lain untuk bit 0. Dua buah filter bandpass dan perata-arus, serta sebuah penguat diferensial mendemodulasikan sinyal tersebut. Sistem-sistem pembawa teletype yang digunakan pada sistem telepon membagi jalur suara selebar 4-kHz menjadi saluran-salauran sampai sebanyak 20 buah, dengan pemisahan saluran kira-kira selebar 120Hz untuk 60 wpm, atau hanya menjadi enam salauran 170 Hz untuk teletype delapan-tingkat 100 wpm.
Sistem-sistem telegraf-radio sering juga langsung memodulasi-frekuensi pembawa RF, dan mengirimkan frekuensi pembawa nominal untuk keadaan bit 0, serta frekuensi yang kira-kira 70 Hz lebih rendah untuk bit 1. Sebagai alternatif, sistem FSK dua-nada dapat juga dimodulasi-amplitudo atau dimodulasi-frekuensi pada suatu pembawa RF.
Phase Shift-Keying(PSK)/Keying Pergeseran-Fasa
Pada PSK yang sederhana, pembawa yang tidak digeser V cos ω0t dipancarkan untuk menunjukkan suatu keadaan 1, sedagkan pembawa yang digeser dengan 180° atau π radian (V cos ω0t + π) = - V cos ω0t) dipancarkan untuk menunjukkan suatu kedaan 0. Rangkaian modulasi untuk ini adalah sangat sederhana, karena hanya diperlukan dua sakelar susunan pengirim-sinyal pergeseran-fasa. Demodulasi diperoleh dengan mengurangkan pembawa yang diterima dari suatu pembawa pedoman sinkhron yang diturunkan dengan fase yang konstan.
Differensial Phase-Shift Keying(DPSK)/Keying Pergeseran-Fasa Diferensial
Keying pergeseran-fasa memerlukan sebuah osilator lokal pada penerima yang disinkhronkan fasanya dengan tetap terhadap pembawa tanpa modulasi yang dipancarkan, dan dalam praktek hal ini mungkin agak sulit untuk dicapai. Keying pergeseran fasa diferensial mengatasi kesulitan ini dengan pergeseran fasa di antara bit-bit yang berurutan; dari sinilah diturunkan istilah PSK diferensial. Fasa dari bit pesan yang pertama harus dibandingkan terhadap suatu bit pedoman (reference) yang boleh dengan bebas dipilih sebagai 0 atau 1.
Jika bit-bit yang dibandingkan tidak berbeda, bit ini dikodekan sebagai 1, atau pergeseran fasa nol dari pembawa. Jika berbeda, maka bit-bit tersebut akan dikodekan sebagai 0, atau pergesran sebesar π radian pada pembawa. Bit pesan yang kedua dibandingkan dengan bit kedua yang dikodekan, dimana terlihat bahwa keduanya adalah 1, sehingga informasi ini juga dikodekan sebagai sebuah 1, dan pergeseran fasa pembawa tetap nol. Selanjutnya dengan cara dekan, sehingga sekali lagi ini dikodekan sebagai sebuah 1, jadi ii dikodekan sebagai sebuah 0, dan pergeseran fasa pembawa adalah π radian. Bit pesan yang terakhir dibandingkan dengan bit kelima yang dikodekan; keduanya adalah sama, jadi ini dikodekan sebagai sebuah 1, atau sekali lagi, suatu pergeseran fasa pembawa nol. Pada penerima, sinyal dikalikan dengan suatu versi yang diperlambat dari sinyal itu sendiri, dimana keterlambatan tersebut adalah sama dengan panjangnya (lamanya) suatu bit. Jika sinyal yang diperlambat sefasa dengan sinyal langsung, keluaran setelah melalui filter low-pass akan mempunyai suatu komponen dc positif, dan akan dikodekan sebagai sebuah 1. Jika kedua sinyal tersebut berbeda fasanya dengan π radian, keluaran dc adalah negatif, dan diinterprestasikan sebagai sebuah 0 biner.
Sumber : Komunikasi Elektronika, Ir.Kamal Idris
Dalam sistem ini, dua nada dari dalam salauran suara yang dapat dipisahkan dengan mudah oleh filter-filter bandpass, ditetapakn sebagai pembawa-pembawa. Satu nada dipancarkan untuk bit 1, sedangkan yang lain untuk bit 0. Dua buah filter bandpass dan perata-arus, serta sebuah penguat diferensial mendemodulasikan sinyal tersebut. Sistem-sistem pembawa teletype yang digunakan pada sistem telepon membagi jalur suara selebar 4-kHz menjadi saluran-salauran sampai sebanyak 20 buah, dengan pemisahan saluran kira-kira selebar 120Hz untuk 60 wpm, atau hanya menjadi enam salauran 170 Hz untuk teletype delapan-tingkat 100 wpm.
Sistem-sistem telegraf-radio sering juga langsung memodulasi-frekuensi pembawa RF, dan mengirimkan frekuensi pembawa nominal untuk keadaan bit 0, serta frekuensi yang kira-kira 70 Hz lebih rendah untuk bit 1. Sebagai alternatif, sistem FSK dua-nada dapat juga dimodulasi-amplitudo atau dimodulasi-frekuensi pada suatu pembawa RF.
Phase Shift-Keying(PSK)/Keying Pergeseran-Fasa
Pada PSK yang sederhana, pembawa yang tidak digeser V cos ω0t dipancarkan untuk menunjukkan suatu keadaan 1, sedagkan pembawa yang digeser dengan 180° atau π radian (V cos ω0t + π) = - V cos ω0t) dipancarkan untuk menunjukkan suatu kedaan 0. Rangkaian modulasi untuk ini adalah sangat sederhana, karena hanya diperlukan dua sakelar susunan pengirim-sinyal pergeseran-fasa. Demodulasi diperoleh dengan mengurangkan pembawa yang diterima dari suatu pembawa pedoman sinkhron yang diturunkan dengan fase yang konstan.
Differensial Phase-Shift Keying(DPSK)/Keying Pergeseran-Fasa Diferensial
Keying pergeseran-fasa memerlukan sebuah osilator lokal pada penerima yang disinkhronkan fasanya dengan tetap terhadap pembawa tanpa modulasi yang dipancarkan, dan dalam praktek hal ini mungkin agak sulit untuk dicapai. Keying pergeseran fasa diferensial mengatasi kesulitan ini dengan pergeseran fasa di antara bit-bit yang berurutan; dari sinilah diturunkan istilah PSK diferensial. Fasa dari bit pesan yang pertama harus dibandingkan terhadap suatu bit pedoman (reference) yang boleh dengan bebas dipilih sebagai 0 atau 1.
Jika bit-bit yang dibandingkan tidak berbeda, bit ini dikodekan sebagai 1, atau pergeseran fasa nol dari pembawa. Jika berbeda, maka bit-bit tersebut akan dikodekan sebagai 0, atau pergesran sebesar π radian pada pembawa. Bit pesan yang kedua dibandingkan dengan bit kedua yang dikodekan, dimana terlihat bahwa keduanya adalah 1, sehingga informasi ini juga dikodekan sebagai sebuah 1, dan pergeseran fasa pembawa tetap nol. Selanjutnya dengan cara dekan, sehingga sekali lagi ini dikodekan sebagai sebuah 1, jadi ii dikodekan sebagai sebuah 0, dan pergeseran fasa pembawa adalah π radian. Bit pesan yang terakhir dibandingkan dengan bit kelima yang dikodekan; keduanya adalah sama, jadi ini dikodekan sebagai sebuah 1, atau sekali lagi, suatu pergeseran fasa pembawa nol. Pada penerima, sinyal dikalikan dengan suatu versi yang diperlambat dari sinyal itu sendiri, dimana keterlambatan tersebut adalah sama dengan panjangnya (lamanya) suatu bit. Jika sinyal yang diperlambat sefasa dengan sinyal langsung, keluaran setelah melalui filter low-pass akan mempunyai suatu komponen dc positif, dan akan dikodekan sebagai sebuah 1. Jika kedua sinyal tersebut berbeda fasanya dengan π radian, keluaran dc adalah negatif, dan diinterprestasikan sebagai sebuah 0 biner.
Sumber : Komunikasi Elektronika, Ir.Kamal Idris
COMPANDING
COMPANDING
Perbandingan S/N (Sinyal/Noise) dihubungkan dengan suatu sinyal amplitudo maksimum, yang tegangan dari-puncak-ke puncaknya adalah sama dengan daerah sinyal sepenuhnya. Dalam praktek, sinyal mungkin saja jauh lebih kecil dari nilai ini, kadang-kadang dapat sampai 30 dB di bawahnya. Karena tingkat kebisingan tergantung pada beasarnya langkah, yang adalah sebuah konstanta, maka dengan sinyal-sinyal yang kecil (lemah) akan dihasilkan perbandingan S/N yang jauh lebih rendah. Proses companding (compression and expanding) digunakan untuk mengatasi memburuknya perbandingan S/N ini. Companding adalah suatu proses gabungan dimana kompresi volume sebelum transmisi dikombinasikan dengan ekspansi volemue sesudah transmisi. Companding itu sendiri tidak menimbulkan distorsi apapun pada sinyal yang diperoleh kembali, tetapi benar-benar mengurangi tingkat kebisingan kuantisasi selama selang-selang waktu tingkat sinyal-rendah. Sirkuit elektronik yang melakukan ini disebut compandor dan bekerja dengan penekanan atau memperluas jangkauan dinamis dari sinyal elektronik analog seperti suara. Satu varietas adalah triplet dari amplifier, penguat logaritmik, diikuti oleh variabel linear gain penguat dan penguat eksponensial. Triplet seperti properti yang mempunyai tegangan output adalah proporsional terhadap tegangan input dinaikkan menjadi kekuatan yang dapat diatur. Compandors digunakan dalam sistem audio konser dan dalam beberapa skema pengurangan kebisingan seperti dbx dan Dolby NR (semua versi).
Penguat kompresor memperkuat sinyal-sinyal tingkat-rendah lebih beasr daripada sinyal-sinyal tingkat-tinggi, sehingga dengan demikian daerah tegangan masukan ditekan (compressed) menjadi satu jangkauan yang lebih kecil. Langkah-langkah yang dipancarkan mempunyai amplitudo-amplitudo yang sama, tetapi ini adalah ekivalen dengan penggunaan langkah-langkah yang lebih kecil untuk sinyal-sinyal tingkat-rendah, dan langkah-langkah yang lebih beasr untuk sinyal-simyal tingkat-tinggi. Hasilnya ialah kebisingan kuantisasi yang lebih rendah amplitudonya selama perioda-perioda sinyal tingkat-rendah. Penggunaan companding memungkinkan sinyal dengan rentang dinamis yang besar akan disalurkan ke fasilitas yang memiliki kemampuan jangkauan dinamis yang lebih kecil. Companding mengurangi tingkat kebisingan dan crosstalk di penerima.
Companding digunakan dalam sistem telepon digital dan, penekanan sebelum input ke analog-ke-digital converter, dan kemudian meluas setelah digital-ke-analog konverter. Ini sama dengan menggunakan non-linear ADC seperti pada T-carrier sistem telepon yang mengimplementasikannya A-hukum atau hukum μ-companding. Metode ini juga digunakan dalam format file digital sinyal yang lebih baik-to-noise ratio (SNR) pada tingkat bit yang lebih rendah. Sebagai contoh, sebuah dikodekan secara linear PCM 16-bit sinyal dapat dikonversi ke 8-bit file WAV atau AU dengan tetap menjaga SNR yang layak oleh mengompresi sebelum transisi ke 8-bit dan meluas setelah sebuah konversi kembali ke 16-bit. Ini secara efektif bentuk kompresi data audio lossy.
Sumber : Komunikasi Elektronika, Ir.Kamal Idris
Perbandingan S/N (Sinyal/Noise) dihubungkan dengan suatu sinyal amplitudo maksimum, yang tegangan dari-puncak-ke puncaknya adalah sama dengan daerah sinyal sepenuhnya. Dalam praktek, sinyal mungkin saja jauh lebih kecil dari nilai ini, kadang-kadang dapat sampai 30 dB di bawahnya. Karena tingkat kebisingan tergantung pada beasarnya langkah, yang adalah sebuah konstanta, maka dengan sinyal-sinyal yang kecil (lemah) akan dihasilkan perbandingan S/N yang jauh lebih rendah. Proses companding (compression and expanding) digunakan untuk mengatasi memburuknya perbandingan S/N ini. Companding adalah suatu proses gabungan dimana kompresi volume sebelum transmisi dikombinasikan dengan ekspansi volemue sesudah transmisi. Companding itu sendiri tidak menimbulkan distorsi apapun pada sinyal yang diperoleh kembali, tetapi benar-benar mengurangi tingkat kebisingan kuantisasi selama selang-selang waktu tingkat sinyal-rendah. Sirkuit elektronik yang melakukan ini disebut compandor dan bekerja dengan penekanan atau memperluas jangkauan dinamis dari sinyal elektronik analog seperti suara. Satu varietas adalah triplet dari amplifier, penguat logaritmik, diikuti oleh variabel linear gain penguat dan penguat eksponensial. Triplet seperti properti yang mempunyai tegangan output adalah proporsional terhadap tegangan input dinaikkan menjadi kekuatan yang dapat diatur. Compandors digunakan dalam sistem audio konser dan dalam beberapa skema pengurangan kebisingan seperti dbx dan Dolby NR (semua versi).
Penguat kompresor memperkuat sinyal-sinyal tingkat-rendah lebih beasr daripada sinyal-sinyal tingkat-tinggi, sehingga dengan demikian daerah tegangan masukan ditekan (compressed) menjadi satu jangkauan yang lebih kecil. Langkah-langkah yang dipancarkan mempunyai amplitudo-amplitudo yang sama, tetapi ini adalah ekivalen dengan penggunaan langkah-langkah yang lebih kecil untuk sinyal-sinyal tingkat-rendah, dan langkah-langkah yang lebih beasr untuk sinyal-simyal tingkat-tinggi. Hasilnya ialah kebisingan kuantisasi yang lebih rendah amplitudonya selama perioda-perioda sinyal tingkat-rendah. Penggunaan companding memungkinkan sinyal dengan rentang dinamis yang besar akan disalurkan ke fasilitas yang memiliki kemampuan jangkauan dinamis yang lebih kecil. Companding mengurangi tingkat kebisingan dan crosstalk di penerima.
Companding digunakan dalam sistem telepon digital dan, penekanan sebelum input ke analog-ke-digital converter, dan kemudian meluas setelah digital-ke-analog konverter. Ini sama dengan menggunakan non-linear ADC seperti pada T-carrier sistem telepon yang mengimplementasikannya A-hukum atau hukum μ-companding. Metode ini juga digunakan dalam format file digital sinyal yang lebih baik-to-noise ratio (SNR) pada tingkat bit yang lebih rendah. Sebagai contoh, sebuah dikodekan secara linear PCM 16-bit sinyal dapat dikonversi ke 8-bit file WAV atau AU dengan tetap menjaga SNR yang layak oleh mengompresi sebelum transisi ke 8-bit dan meluas setelah sebuah konversi kembali ke 16-bit. Ini secara efektif bentuk kompresi data audio lossy.
Sumber : Komunikasi Elektronika, Ir.Kamal Idris
Minggu, 27 Desember 2009
Analog to Digital Converter (ADC)
ADC (Analog to Digital Converter)
Sebuah Analog to Digital Converter (biasanya disingkat ADC, A/D atau A to D) adalah sebuah rangkaian elektronik yang berfungsi mengubah sinyal kontinu (analog) menjadi keluaran diskrit/digital. ADC memiliki fungsi yang merupakan kebalikan dari yang dilakukan oleh sebuah digital-to-analog converter (DAC).
Umumnya, sebuah ADC adalah sebuah piranti elektronik yang mengubah sebuah tegangan menjadi sebuah bilangan digital biner. Bagaimanapun juga, beberapa piranti non-elektronik, seperti shaft encoders, dapat digolongkan sebagai ADCs.
Resolusi
Resolusi dari sebuah converter menunjukkan banyaknya nilai diskrit yang dapat dihasilkan pada skala tegangan tertentu. Resolusi biasanya dinyatakan dalam bit (binary digit). Sebagai contoh, sebuah ADC yang yang mengkodekan sebuah masukan analog menjadi salah satu dari 256 nilai diskrit mempunyai resolusi 8 bit karena
2^8 = 256.
Resolusi dapat juga dinyatakan secara elektrik dan dinyatakan dalam satuan volt. Resolusi tegangan dari sebuah ADC adalah sebanding dengan skala pengukuran keseluruhan dibagi dengan banyaknya nilai diskrit. Contoh:
* Contoh 1
o Jangkauan pengukuran skala penuh = 0 sampai 10 volts
o Resolusi ADC adalah 12 bit: 2^12 = 4096 level kuantisasi
o Resolusi tegangan ADC adalah: (10-0)/4096 = 0.00244 volt = 2.44 mV
* Contoh 2
o Jangkauan pengukuran skala penuh = -10 sampai +10 volt
o Resolusi ADC adalah 14 bit: 2^14 = 16384 level kuantisasi
o Resolusi tegangan ADC adalah: (10-(-10))/16384 = 20/16384
= 0.00122 volts = 1.22 mV
Sampling rate
Sinyal analog merupakan sinyal kontinyu dan perlu diubahnya menjadi sebuah sinyal digital. Untuk itu perlu untuk menentukan saat/waktu dimana sebuah nilai digital yang baru diambil dari sebuah sinyal analog. Saat dari pengambilan nilai baru ini disebut dengan sampling rate atau frekuensi sampling dari converter.
Karena secara praktis ADC tidak dapat membuat sebuah pengkonversian yang terus menerus, nilai masukan harus ditahan tetap selama waktu tertentu yaitu pada saat converter melakukan sebuah pengkonversian (atau disebut waktu konversi). Sebuah rangkaian masukan yang disebut rangkaian sample and hold melakukan tugasnya ( kebanyakan menggunakan kapasitor untuk menyimpan tegangan analog pada masukan dan menggunakan sebuah sakelar elektrik atau gate untuk memutuskan kapasitor dari masukan. Kebanyakan rangkaian ADC sudah terintegrasi dengan subsistem sample and hold secara internal.
Macam-macam ADC
Ada berbagai macam jenis ADC, diantaranya adalah:
* ADC pengkonversi langsung atau flash ADC mempunyai sebuah komparator untuk medekodekan masing masing range tegangan. Pengkonversian langsung memiliki kelebihan yaitu pengkonversian yang cepat, tetapi biasanya hanya diterapkan pada resolusi 8 bit (256 komparator) atau kurang, karena teknik pengkonversian ini membutuhkan rangkaian yang besar dan mahal.
Gambar 3.5 Gambar rangkaian Flash ADC
* ADC tipe counter (ADC tipe digital ramp) menggunakan counter sebagai komponen utama untuk mengubah masukan analog menjadi keluaran digital. ADC ini akan mencacah mulai dari 0 sampai nilai yang setara dengan masukan analog. Hasil pencacahan ini diubah menjadi analog dengan DAC untuk dibandingkan dengan masukan analog. Pencacahan yang dilakukan oleh counter akan berhenti jika nilai pencacahan lebih besar dari masukan analog. Nilai hasil pencacahan yang terakhir ini merupakan hasil konversi yang merupakan nilai setara masukan analog .
Gambar 3.6 Gambar rangkaian ADC tipe counter
Gambar 3.8 Gambar contoh rangkaian ADC tipe counter
* ADC successive-approximation dibuat sebagai pengembangan dari ADC tipe counter (digital ramp ADC). Perubahan dalam ADC tipe ini adalah adanya sebuah counter yang sangat spesial yang disebut successive-approximation register. Register ini tidak mencacah mulai dari 0 seperti halnya pada ADC tipe counter tetapi register ini menghitung dengan mencoba semua nilai bit mulai dari most-significant bit (MSB) dan berakhir pada least-significant bit.Di dalam proses perhitungan, register akan memperhatikan keluaran komparator untuk mengetahui apakah bilangan biner hasil perhitungan lebih kecil atau lebih besar dari masukan sinyal analog. Cara register menghitung ini mirip dengan metode "trial-and-fit” dalam pengkonversian bilangan desimal menjadi biner, dimana nilai-nilai yang berbeda dari bit-bit diujikan dari MSB sampai dengan LSB untuk memperoleh sebuah bilangan biner yang sama dengan bilangan desimal asli. Keuntungan dari teknik penghitungan model ini adalah waktu yang dibutuhkan untuk memperoleh hasil konversi menjadi lebih cepat.
Gambar 3.8Gambar rangkaian ADC tipe successive-approximation
Gambar 3.9Metode pengkonversian ADC successive-approximation
Menurut cara pengkonversiannya, ADC dapat dikelompokkan kedalam beberapa jenis yaitu :
1.Tipe Integrating
Tipe Integrating menawarkan resolusi tertinggi dengan biaya terendah. ADC tipe ini tidak dibutuhkan rangkaian sample hold. Tipe ini memiliki kelemahan yaitu waktu konversi yang agak lama, biasanya beberapa milidetik.
2.Tipe Tracking
Tipe tracking menggunakan prinsip up down counter (pencacah naik dan turun). Binary counter (pencacah biner) akan mendapat masukan clock secara kontinyu dan hitungan akan bertambah atau berkurang tergantung pada kontrol dari pencacah apakah sedang naik (up counter) atau sedang turun (down counter). ADC tipe ini tidak menguntungkan jika dipakai pada sistem yang memerlukan waktu konversi masukan keluaran singkat, sekalipun pada bagian masukan pada tipe ini tidak memerlukan rangkaian sample hold. ADC tipe ini sangat tergantung pada kecepatan clock pencacah, semakin tinggi nilai clock yang digunakan, maka proses konversi akan semakin singkat.
3.Tipe flash / paralel
Tipe ini dapat menunjukkan konversi secara lengkap pada kecepatan 100 MHz dengan rangkaian kerja yang sederhana. Sederetan tahanan mengatur masukan inverting dari tiap-tiap konverter menuju tegangan yang lebih tinggi dari konverter sebelumnya, jadi untuk tegangan masukan Vin, dengan full scale range, komparator dengan bias dibawah Vin akan mempunyai keluaran rendah. Keluaran komparator ini tidak dalam bentuk biner murni. Suatu dekoder dibutuhkan untuk membentuk suatu keluaran yang biner. Beberapa komparator berkecepatan tinggi, dengan waktu tunda (delay) kurang dari 6 ns banyak digunakan, karena itu dihasilkan kecepatan konversi yang sangat tinggi. Jumlah komparator yang dibutuhkan untuk suatu konversi n bit adalah 2^n – 1.
4.Tipe successive approximation
Tipe successive approximation merupakan suatu konverter yang paling sering ditemui dalam desain perangkat keras yang menggunakan ADC. Tipe ini memiliki kecepatan konversi yang cukup tinggi, meskipun dari segi harga relatif mahal. Prinsip kerja konverter tipe ini adalah, dengan membangkitkan pertanyaan-pertanyaan yang pada intinya berupa tebakan nilai digital terhadap nilai tegangan analog yang dikonversikan. Apabila resolusi ADC tipe ini adalah 2^n maka diperlukan maksimal n kali tebakan (Tirtamihardja, 1996).
Contoh ADC
ADC 0804
Pada ADC 0804, pin 11-18 merupakan pin keluaran digital yang dapat dihubungkan langsung dengan bus data-alamat. Apabila pin /CS atau pin /RD dalam keadaan tinggi, pin 11 sampai pin 18 akan mengambang. Apabila /CS dan /RD rendah keduanya, keluaran digital akan muncul pada saluran keluaran.
Untuk memulai suatu konversi, /CS harus rendah. Bilamana /WR menjadi rendah, konverter akan mengalami reset dan ketika /WR kembali pada keadaan tinggi, konversi segera dimulai.
Pin 5 adalah saluran untuk /INTR, sinyal selesai konversi. /INTR akan menjadi tinggi pada saat memulai konversi, dan dibuat aktif rendah bilamana konversi telah selesai.
Pin 6 dan 7 adalah masukan diferensial yang membandingkan dua masukan sinyal analog. Jenis masukan ini memungkinkan pemilihan bentuk masukan , yaitu mentanahkan pin 7 untuk masukan positif bersisi-tunggal (single- ended positif input), atau mentanahkan pin 6 untuk masukan negatif bersisi-tunggal (single-ended negatif input), atau mengaktifkan kedua pin untuk masukan diferensial.
Piranti ini mempunyai 2 ground, A GND dan D GND yang terletak pada pin 8 dan 10. Keduanya harus digroundkan. Pin 20 disambungkan dengan catu tegangan yang sebesar +5V.
Dalam ADC 0804, Vref merupakan tegangan masukan analog maksimum, yaitu tegangan yang menghasilkan suatu keluaran digital maksimum FFH. Bila pin 9 tidak dihubungkan (tidak dipakai), VREF berharga sama dengan tegangan catu VCC. Ini berarti bahwa catu tegangan +5V memberikan jangkauan masukan analog dari 0 sampai +5V bagi masukan positif yang bersisi-tunggal.
Pada ADC 0804 ini, terdapat dua jenis prinsip didalam melakukan konversi, yaitu free running dan mode control. Pada mode free running, ADC akan mengeluarkan data hasil pembacaan input secara otomatis dan berkelanjutan (continue). Pada mode ini pin INTR akan berlogika rendah setelah ADC selesai melakukan konversi, logika ini dihubungkan kepada masukan WR untuk memerintahkan ADC memulai konversi kembali. Prinsip yang kedua yaitu mode control, pada mode ini ADC baru akan memulai konversi setelah diberi instruksi dari mikrokontroler. Instruksi ini dilakukan dengan memberikan pulsa rendah kepada masukan WR sesaat + 1ms, kemudian membaca keluaran data ADC setelah keluaran INTR berlogika rendah.
. Rangkaian ini memerlukan tegangan masukan sebesar 5 VDC untuk bekerja, yang mana tegangan ini diambil dari catu daya 5 VDC yang telah dirancang.F dan resistor 10 KUntuk sistem pengontrolan level permukaan air ini karena level permukaan air harus terus dimonitor, maka ADC menggunakan prinsip free running sehingga tegangan dari sensor dapat terus dikonversi secara terus menerus. Untuk menerapkan free running mode ini maka pin WR harus dihubungkan dengan pin INTR. ADC 0804 yang penulis gunakan ini memerlukan tegangan referensi sebesar 2,5 V agar dapat bekerja. Maka untuk tegangan referensinya ini dihasilkan dari keluaran dioda referensi LM336. Sedangkan untuk sinyal clocknya dihasilkan dari kapasitor 150
Adapun rangkaian dari ADC 0804 ini dapat dilihat pada Gambar 3.2 berikut ini :
Analog-to-Digital Converter
Atmega8535
ATmega8535 menyediakan fasilitas ADC dengan resolusi 10 bit. ADC ini dihubungkan dengan 8 channel Analog Multiplexer yang memungkinkan terbentuk 8 input tegangan single- ended yang masuk melalui pin pada PortA. ADC memiliki pin supply tegangan analog yang terpisah yaitu AVCC. Besarnya tegangan AVCC adalah ±0.3V dari VCC. Tegangan referensi ADC dapat dipilih menggunakan tegangan referensi internal maupun eksternal. Jika menggunakan tegangan referensi internal, bisa dipilih on-chip internal reference voltage yaitu sebesar 2.56V atau sebesar AVCC. Jika menggunakan tegangan referensi eksternal, dapat dihubungkan melalui pin AREF.
ADC mengkonversi tegangan input analog menjadi data digital 8 bit atau 10 bit. Data digital
tersebut akan disimpan didalam ADC Data Register yaitu ADCH dan ADCL. Sekali ADCL dibaca, maka akses ke data register tidak bisa dilakukan. Dan ketika ADCH dibaca, maka akses ke data register kembali enable.
Aplikasi 1. ADC 8 Bit, Tegangan Referensi adalah AVCC.
Pada aplikasi ini mikrokontroler akan membaca tegangan analog pada input ADC0 dan
menampilkan data hasil konversinya ke PORTC. Tegangan referensi ADC sama dengan AVCC.
Jika resolusi dipilih sebesar 8 bit, maka data digital akan disimpan pada ADCH. Berikut adalah
langkah percobaannya :
1. Pastikan pin AVCC terhubung ke VCC yaitu +5V.
2. Lakukan setting codewizard sebagai berikut :
Sebuah Analog to Digital Converter (biasanya disingkat ADC, A/D atau A to D) adalah sebuah rangkaian elektronik yang berfungsi mengubah sinyal kontinu (analog) menjadi keluaran diskrit/digital. ADC memiliki fungsi yang merupakan kebalikan dari yang dilakukan oleh sebuah digital-to-analog converter (DAC).
Umumnya, sebuah ADC adalah sebuah piranti elektronik yang mengubah sebuah tegangan menjadi sebuah bilangan digital biner. Bagaimanapun juga, beberapa piranti non-elektronik, seperti shaft encoders, dapat digolongkan sebagai ADCs.
Resolusi
Resolusi dari sebuah converter menunjukkan banyaknya nilai diskrit yang dapat dihasilkan pada skala tegangan tertentu. Resolusi biasanya dinyatakan dalam bit (binary digit). Sebagai contoh, sebuah ADC yang yang mengkodekan sebuah masukan analog menjadi salah satu dari 256 nilai diskrit mempunyai resolusi 8 bit karena
2^8 = 256.
Resolusi dapat juga dinyatakan secara elektrik dan dinyatakan dalam satuan volt. Resolusi tegangan dari sebuah ADC adalah sebanding dengan skala pengukuran keseluruhan dibagi dengan banyaknya nilai diskrit. Contoh:
* Contoh 1
o Jangkauan pengukuran skala penuh = 0 sampai 10 volts
o Resolusi ADC adalah 12 bit: 2^12 = 4096 level kuantisasi
o Resolusi tegangan ADC adalah: (10-0)/4096 = 0.00244 volt = 2.44 mV
* Contoh 2
o Jangkauan pengukuran skala penuh = -10 sampai +10 volt
o Resolusi ADC adalah 14 bit: 2^14 = 16384 level kuantisasi
o Resolusi tegangan ADC adalah: (10-(-10))/16384 = 20/16384
= 0.00122 volts = 1.22 mV
Sampling rate
Sinyal analog merupakan sinyal kontinyu dan perlu diubahnya menjadi sebuah sinyal digital. Untuk itu perlu untuk menentukan saat/waktu dimana sebuah nilai digital yang baru diambil dari sebuah sinyal analog. Saat dari pengambilan nilai baru ini disebut dengan sampling rate atau frekuensi sampling dari converter.
Karena secara praktis ADC tidak dapat membuat sebuah pengkonversian yang terus menerus, nilai masukan harus ditahan tetap selama waktu tertentu yaitu pada saat converter melakukan sebuah pengkonversian (atau disebut waktu konversi). Sebuah rangkaian masukan yang disebut rangkaian sample and hold melakukan tugasnya ( kebanyakan menggunakan kapasitor untuk menyimpan tegangan analog pada masukan dan menggunakan sebuah sakelar elektrik atau gate untuk memutuskan kapasitor dari masukan. Kebanyakan rangkaian ADC sudah terintegrasi dengan subsistem sample and hold secara internal.
Macam-macam ADC
Ada berbagai macam jenis ADC, diantaranya adalah:
* ADC pengkonversi langsung atau flash ADC mempunyai sebuah komparator untuk medekodekan masing masing range tegangan. Pengkonversian langsung memiliki kelebihan yaitu pengkonversian yang cepat, tetapi biasanya hanya diterapkan pada resolusi 8 bit (256 komparator) atau kurang, karena teknik pengkonversian ini membutuhkan rangkaian yang besar dan mahal.
Gambar 3.5 Gambar rangkaian Flash ADC
* ADC tipe counter (ADC tipe digital ramp) menggunakan counter sebagai komponen utama untuk mengubah masukan analog menjadi keluaran digital. ADC ini akan mencacah mulai dari 0 sampai nilai yang setara dengan masukan analog. Hasil pencacahan ini diubah menjadi analog dengan DAC untuk dibandingkan dengan masukan analog. Pencacahan yang dilakukan oleh counter akan berhenti jika nilai pencacahan lebih besar dari masukan analog. Nilai hasil pencacahan yang terakhir ini merupakan hasil konversi yang merupakan nilai setara masukan analog .
Gambar 3.6 Gambar rangkaian ADC tipe counter
Gambar 3.8 Gambar contoh rangkaian ADC tipe counter
* ADC successive-approximation dibuat sebagai pengembangan dari ADC tipe counter (digital ramp ADC). Perubahan dalam ADC tipe ini adalah adanya sebuah counter yang sangat spesial yang disebut successive-approximation register. Register ini tidak mencacah mulai dari 0 seperti halnya pada ADC tipe counter tetapi register ini menghitung dengan mencoba semua nilai bit mulai dari most-significant bit (MSB) dan berakhir pada least-significant bit.Di dalam proses perhitungan, register akan memperhatikan keluaran komparator untuk mengetahui apakah bilangan biner hasil perhitungan lebih kecil atau lebih besar dari masukan sinyal analog. Cara register menghitung ini mirip dengan metode "trial-and-fit” dalam pengkonversian bilangan desimal menjadi biner, dimana nilai-nilai yang berbeda dari bit-bit diujikan dari MSB sampai dengan LSB untuk memperoleh sebuah bilangan biner yang sama dengan bilangan desimal asli. Keuntungan dari teknik penghitungan model ini adalah waktu yang dibutuhkan untuk memperoleh hasil konversi menjadi lebih cepat.
Gambar 3.8Gambar rangkaian ADC tipe successive-approximation
Gambar 3.9Metode pengkonversian ADC successive-approximation
Menurut cara pengkonversiannya, ADC dapat dikelompokkan kedalam beberapa jenis yaitu :
1.Tipe Integrating
Tipe Integrating menawarkan resolusi tertinggi dengan biaya terendah. ADC tipe ini tidak dibutuhkan rangkaian sample hold. Tipe ini memiliki kelemahan yaitu waktu konversi yang agak lama, biasanya beberapa milidetik.
2.Tipe Tracking
Tipe tracking menggunakan prinsip up down counter (pencacah naik dan turun). Binary counter (pencacah biner) akan mendapat masukan clock secara kontinyu dan hitungan akan bertambah atau berkurang tergantung pada kontrol dari pencacah apakah sedang naik (up counter) atau sedang turun (down counter). ADC tipe ini tidak menguntungkan jika dipakai pada sistem yang memerlukan waktu konversi masukan keluaran singkat, sekalipun pada bagian masukan pada tipe ini tidak memerlukan rangkaian sample hold. ADC tipe ini sangat tergantung pada kecepatan clock pencacah, semakin tinggi nilai clock yang digunakan, maka proses konversi akan semakin singkat.
3.Tipe flash / paralel
Tipe ini dapat menunjukkan konversi secara lengkap pada kecepatan 100 MHz dengan rangkaian kerja yang sederhana. Sederetan tahanan mengatur masukan inverting dari tiap-tiap konverter menuju tegangan yang lebih tinggi dari konverter sebelumnya, jadi untuk tegangan masukan Vin, dengan full scale range, komparator dengan bias dibawah Vin akan mempunyai keluaran rendah. Keluaran komparator ini tidak dalam bentuk biner murni. Suatu dekoder dibutuhkan untuk membentuk suatu keluaran yang biner. Beberapa komparator berkecepatan tinggi, dengan waktu tunda (delay) kurang dari 6 ns banyak digunakan, karena itu dihasilkan kecepatan konversi yang sangat tinggi. Jumlah komparator yang dibutuhkan untuk suatu konversi n bit adalah 2^n – 1.
4.Tipe successive approximation
Tipe successive approximation merupakan suatu konverter yang paling sering ditemui dalam desain perangkat keras yang menggunakan ADC. Tipe ini memiliki kecepatan konversi yang cukup tinggi, meskipun dari segi harga relatif mahal. Prinsip kerja konverter tipe ini adalah, dengan membangkitkan pertanyaan-pertanyaan yang pada intinya berupa tebakan nilai digital terhadap nilai tegangan analog yang dikonversikan. Apabila resolusi ADC tipe ini adalah 2^n maka diperlukan maksimal n kali tebakan (Tirtamihardja, 1996).
Contoh ADC
ADC 0804
Pada ADC 0804, pin 11-18 merupakan pin keluaran digital yang dapat dihubungkan langsung dengan bus data-alamat. Apabila pin /CS atau pin /RD dalam keadaan tinggi, pin 11 sampai pin 18 akan mengambang. Apabila /CS dan /RD rendah keduanya, keluaran digital akan muncul pada saluran keluaran.
Untuk memulai suatu konversi, /CS harus rendah. Bilamana /WR menjadi rendah, konverter akan mengalami reset dan ketika /WR kembali pada keadaan tinggi, konversi segera dimulai.
Pin 5 adalah saluran untuk /INTR, sinyal selesai konversi. /INTR akan menjadi tinggi pada saat memulai konversi, dan dibuat aktif rendah bilamana konversi telah selesai.
Pin 6 dan 7 adalah masukan diferensial yang membandingkan dua masukan sinyal analog. Jenis masukan ini memungkinkan pemilihan bentuk masukan , yaitu mentanahkan pin 7 untuk masukan positif bersisi-tunggal (single- ended positif input), atau mentanahkan pin 6 untuk masukan negatif bersisi-tunggal (single-ended negatif input), atau mengaktifkan kedua pin untuk masukan diferensial.
Piranti ini mempunyai 2 ground, A GND dan D GND yang terletak pada pin 8 dan 10. Keduanya harus digroundkan. Pin 20 disambungkan dengan catu tegangan yang sebesar +5V.
Dalam ADC 0804, Vref merupakan tegangan masukan analog maksimum, yaitu tegangan yang menghasilkan suatu keluaran digital maksimum FFH. Bila pin 9 tidak dihubungkan (tidak dipakai), VREF berharga sama dengan tegangan catu VCC. Ini berarti bahwa catu tegangan +5V memberikan jangkauan masukan analog dari 0 sampai +5V bagi masukan positif yang bersisi-tunggal.
Pada ADC 0804 ini, terdapat dua jenis prinsip didalam melakukan konversi, yaitu free running dan mode control. Pada mode free running, ADC akan mengeluarkan data hasil pembacaan input secara otomatis dan berkelanjutan (continue). Pada mode ini pin INTR akan berlogika rendah setelah ADC selesai melakukan konversi, logika ini dihubungkan kepada masukan WR untuk memerintahkan ADC memulai konversi kembali. Prinsip yang kedua yaitu mode control, pada mode ini ADC baru akan memulai konversi setelah diberi instruksi dari mikrokontroler. Instruksi ini dilakukan dengan memberikan pulsa rendah kepada masukan WR sesaat + 1ms, kemudian membaca keluaran data ADC setelah keluaran INTR berlogika rendah.
. Rangkaian ini memerlukan tegangan masukan sebesar 5 VDC untuk bekerja, yang mana tegangan ini diambil dari catu daya 5 VDC yang telah dirancang.F dan resistor 10 KUntuk sistem pengontrolan level permukaan air ini karena level permukaan air harus terus dimonitor, maka ADC menggunakan prinsip free running sehingga tegangan dari sensor dapat terus dikonversi secara terus menerus. Untuk menerapkan free running mode ini maka pin WR harus dihubungkan dengan pin INTR. ADC 0804 yang penulis gunakan ini memerlukan tegangan referensi sebesar 2,5 V agar dapat bekerja. Maka untuk tegangan referensinya ini dihasilkan dari keluaran dioda referensi LM336. Sedangkan untuk sinyal clocknya dihasilkan dari kapasitor 150
Adapun rangkaian dari ADC 0804 ini dapat dilihat pada Gambar 3.2 berikut ini :
Analog-to-Digital Converter
Atmega8535
ATmega8535 menyediakan fasilitas ADC dengan resolusi 10 bit. ADC ini dihubungkan dengan 8 channel Analog Multiplexer yang memungkinkan terbentuk 8 input tegangan single- ended yang masuk melalui pin pada PortA. ADC memiliki pin supply tegangan analog yang terpisah yaitu AVCC. Besarnya tegangan AVCC adalah ±0.3V dari VCC. Tegangan referensi ADC dapat dipilih menggunakan tegangan referensi internal maupun eksternal. Jika menggunakan tegangan referensi internal, bisa dipilih on-chip internal reference voltage yaitu sebesar 2.56V atau sebesar AVCC. Jika menggunakan tegangan referensi eksternal, dapat dihubungkan melalui pin AREF.
ADC mengkonversi tegangan input analog menjadi data digital 8 bit atau 10 bit. Data digital
tersebut akan disimpan didalam ADC Data Register yaitu ADCH dan ADCL. Sekali ADCL dibaca, maka akses ke data register tidak bisa dilakukan. Dan ketika ADCH dibaca, maka akses ke data register kembali enable.
Aplikasi 1. ADC 8 Bit, Tegangan Referensi adalah AVCC.
Pada aplikasi ini mikrokontroler akan membaca tegangan analog pada input ADC0 dan
menampilkan data hasil konversinya ke PORTC. Tegangan referensi ADC sama dengan AVCC.
Jika resolusi dipilih sebesar 8 bit, maka data digital akan disimpan pada ADCH. Berikut adalah
langkah percobaannya :
1. Pastikan pin AVCC terhubung ke VCC yaitu +5V.
2. Lakukan setting codewizard sebagai berikut :
Langganan:
Postingan (Atom)
