BAB06 - AD574

7/26/2019 BAB06 - AD574

1/10

Teknik Akuisisi Data 33

4. Analog To Digital Converter AD 574

4.1 ADC 174 / 574 / 674

AD574 adalah sebuah konverter A/D lengkap yang tidak memerlukan

komponen luar tambahan untuk memberikan fungsi konversi analog ke digital

dengan cara successive approximation. Tegangan referensi internal dibentuk

oleh sebuah zener diodepada 10,00 volt. Tegangan referensi ini dikeluarkan

dan dapat mencatu sampai 1,5 mA ke sebuah beban luar sebagai tambahan

keperluan akan resistor input referensi (0,5 mA) dan resistor bipolar (1 mA).

Semua beban eksternal yang diterapkan ke referensi AD574 harus konstan

selama konversi.

ADC ini adalah ADC 12 bit yang mengkombinasikan :

kecepatan tinggi

konsumsi daya rendah

clockinternal

tegangan referensi internal

Waktu konversi maksimum adalah :

8 us untuk ADC 174

15 us untuk ADC 674

25 us untuk ADC 574

Input analog bersifat :

unipolar 0 - 10 volt dan 0 - 20 volt

bipolar -5 - +5 volt dan - 10 - + 10 volt

Aplikasi yang sesuai untuk ADC ini adalah :

Pemrosesan Sinyal Digital

Kontrol proses dengan akurasi yang tinggi

7/26/2019 BAB06 - AD574

2/10


Data akuisisi yang cepat

Sistem elektro mekanik

4.2. Konfigurasi pin

gambar 4.1 konfigurasi pin ADC 174 / 574 / 674

Tabel 4.1. Fungsi pin ADC574

PIN Nama Fungsi

1 VL Catu daya logika, +5 volt

2 12/-8 Input pemilihan mode data

3 -CS Input chip select. Harus LOW untuk mengaktifkannya

4 A0

5 R/-C Input pemilihan Read/Convert. Jika HIGH = read dan jika LOW =conversion

6 CE Input Chip Enable. harus HIGH untuk mengaktifkannya

7 Vcc Catu daya +12 volt atau +15 volt

8 REFOUT Output referensi 10 volt9 AGND Analog Ground

10 REFIN Input referensi

11 VEE Catu daya12 volt atau - 15 volt

12 BIPOFF Input Bipolar offset

13 10VIN Range input 10 volt

14 20VIN Range input 20 volt

15 DGND Digital Ground

16-27 D0-D11 Three state data output

7/26/2019 BAB06 - AD574

3/10


28 STS Output status

4.3. Digital Interface

AD574 berisi rangkaian logika yang dapat langsung dihubungkan kesebagian besar sistem mikroprosesor. Sinyal kontrol CE,CS,R/C

mengendalikan operasi dari konverter. Keadaan R/C saat CE dan CS keduanya

dimasukkan untuk menentukan apakah data dibaca (R/C = 1) atau konversi

(R/C = 0) akan berlangsung. Input A0 dan 12/8 menentukan lebar konversi

dan format data. A0 biasanya dihubungkan ke LSB dari bus alamat. Jika

konversi dimulai dengan A0 rendah, siklus konversi 12 bit diinisialisasi. Jika

tinggi selama start konversi, akan berlangsung siklus konversi 8 bit. Selama

operasi pembacaan data, A0 menentukan bilamana buffer 3 stateberisi 8 MSB

dari hasil konversi (A0 = 0) atau 4 LSB (A0 = 1) diaktifkan. Pin 12/8

menentukan bagaimana data output diorganisasikan sebagai 2 buah 8 bit (12/8

dihubungkan ke digital common) atau sebuah 12 bit (12/8 dihubungkan ke 5

volt). Pin 12/8 tidak cocok dengan TTL dan harus dihubungkan langsung ke 5

volt atau ke digital common. A0 tidak boleh berubah keadaan selama operasi

pembacaan data. Hal ini akan mengakibatkan kerusakan internal pada AD574.

Sinyal output STS menyatakan status dari konverter. STS akan HIGHpada

awal konversi dan kembaliLOWsetelah siklus berakhir.

Tabel 4.2. Tabel Kebenaran

CE -CS R/-C 12/-8 A0 OPERASI0 X X X X tidak ada

X 1 X X X tidak ada

1 0 0 X 0 inisialisasi konversi 12 bit

1 0 0 X 1 inisialisasi konversi 8 bit

1 0 1 1 X enable 12 bit paralel output

1 0 1 0 0 enable 8 MSB

1 0 1 0 1 enable 4 LSB

7/26/2019 BAB06 - AD574

4/10


4.4. Format Data Output

Tabel 4.3. Format Data Output

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

HIGH BYTE (A0=0) MSB D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4

LOW BYTE (A0=1) D3 D2 D1 D0 0 0 0 0

4.5. Timing dan Kontrol

Timing diagram ini digunakan untuk mendisain rangkaian agar ADC dapat

berfungsi sebagaimana mestinya.

4.5.1. Timing start conversion

gambar 4.2 Timing diagram start conversion

Sinyal R/-C diberi LOW, kemudian disusul CS LOW. Untuk

menandai dimulainya konversi, maka CE diberi HIGH. Kemudian R/-C dan CS

HIGH baru CE LOW. Status STS akan tetap HIGH selama ADC melakukan

proses konversi. Timing ini merupakan timing diagram yang lengkap dan

membutuhkan sinyal kontrol 4 buah. Untuk menyederhanakan sinyal kontrol,

maka dibuat versistand alone seperti gambar 4.3

7/26/2019 BAB06 - AD574

5/10


gambar 4.3. Timing diagram start conversion stand alone

Timingini dibuat dengan memastikan sinyal CS LOW dan CE HIGH.

Sinyal R/-C diberi HIGH - LOW - HIGH. Status STS akan menjadi HIGH

selama proses konversi.

4.5.2. Timing read

gambar 4.4 Timing diagrampengambilan data

Sinyal R/-C diberi HIGH kemudian disusul CS LOW. Untuk

menandai dimulainya pengambilan data, maka CE diberi LOW - HIGH Data

kita ambil dan CE diberi LOW, CS HIGH dan R/-C LOW. Seperti halnya

7/26/2019 BAB06 - AD574

6/10


timing start conversion, maka timing read juga disederhanakan dengan

memastikan kondisi CE HIGH dan CS LOW.

gambar 4.5 Timing diagrampengambilan datastand alone

Sinyal R/-C diberi LOW - HIGH, data kita ambil dan R/-C diberi LOW lagi.

4.6. Power supply Bypassing

Power supply dari ADC harus difilter, ter-regulasi dan bebas dari frekuensi

tinggi yaitu dengan memberi kapasitor keramik 100N dan kapasitor ELCO 4.7

uF yang dipasang paralel.

gambar 4.6.Bypassingkepower supply

7/26/2019 BAB06 - AD574

7/10


4.7. Konfigurasi Input

Tabel 4.4. konfigurasi input

Analog Input Voltage MSB LSB

0 - 10 V 0 - 20 V - 5 - +5 V - 10 - + 10V

10.0000 20.0000 5.0000 10.0000 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

9.9963 19.9927 4.0063 9.9927 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

5.0012 10.0024 0.0012 0.0024 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

4.9988 9.9976 -0.0012 -0.0024 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

4.9963 9.9927 -0.0037 -0.0073 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

0.0012 0.0024 -4.9988 -9.9976 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0.0000 0.0000 -5.0000 -10.0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Untuk 0 - 10 V atau +- 5 V 1 LSB = 2.44 mV

Untuk 0 - 20 V atau +- 10 V 1 LSB = 4.88 mV

Kalibrasi software :

Range 0 10 V

o Data biner yang terbaca dikalikan 0.00244 (2.44 mV)

Range 0

20 V


Range -5+5 V


kemudian dikurangi dengan 5

Range -10

+10 V


kemudian dikurangi dengan 10

7/26/2019 BAB06 - AD574

8/10


4.8. Operasi Input Unipolar

gambar 4.7. AD574 untuk input unipolar

Karena semua resistor internal dari ADC ini telah di setting untuk

kalibrasi, maka tidak diperlukan lagi pengaturan untuk beberapa aplikasi. Jika

pengaturan tidak diperlukan maka BIPOFF dapat langsung digrounded. 2

resistor dan potensiometer untuk BIPOFF dapat dibuang. Resistor 50 ohm 1%

harus ditempatkan antara REFOUT dan REFIN.

Untuk range input 0 sampai 10 volt, input analog dihubungkan antara

AGND dan 10VIN dan untuk range input 0 sampai 20 volt, input analog

dihubungkan antara AGND dan 20 VIN. Jika pengaturan fullsale tidak

diperlukan, R2 diganti dengan resistor 50 ohm. Jika input 10.24 volt dipilih,

potensiometer 200 ohm sebaiknya dipasang seri dengan 10 VIN dan jika input

20.48 volt dipilih, potensiometer 500 ohm sebaiknya dipasang seri dengan 20

7/26/2019 BAB06 - AD574

9/10


VIN. Impedansi input nominal untuk 10VIN adalah 5 Kohm dan 10 Kohm

untuk 20VIN

4.8.1. Offset dan Adjustment skala penuh

Dalam aplikasi dimana offset dan range full scale harus di adjust,

gunakan gambar 4.7. Offset harus di adjustterlebih dulu. Berikan input LSB

dan adjustR1 sampai output digital berkedip antara 0000 0000 0000 dan 0000

0000 0001. Untuk adjust full scale, berikan input full scale2/3 LSB dan

adjust R2 sampai output digital berubah antara 1111 1111 1110 dan 11111111 1111 1111.

4.9. Operasi Input Bipolar

gambar 4.8. AD574 untuk input bipolar

7/26/2019 BAB06 - AD574

10/10


Pada mode ini salah satu atau kedua potensiometer dapat diganti dengan

resistor 50 ohm 1 %

4.9.1. Offset dan Adjustment skala penuh

Berikan input LSB di atas negative full scale. R1 diatur sampai

output digital berkedip antara 0000 0000 0000 dan 0000 0000 0001. kemudian

berikan input 3/2 LSB di bawahpositive full scale.Kemudian atur R2 sampai

output digital berkedip antara 1111 1111 1110 dan 1111 1111 1111.

BAB06 - AD574

Documents

Transcript of BAB06 - AD574