2017 : Pengubah Analog ke Digital Flash dengan Prinsip Stokastik Menggunakan Field Programmable Gate Array untuk Sistem Akuisisi Data

Ir. Hendra Kusuma M.Eng.Sc.
Astria Nur Irfansyah ST, M.Eng

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Sistem akuisisi data memegang peranan penting dalam berbagai bidang seperti di proses monitoring industri, perekaman sinyal biomedis, sistem telemetri dan early warning system, dan berbagai aplikasi lainnya yang juga mencakup Internet of Things. Pengubah analog-ke-digital (analog-to-digital converter, ADC) merupakan salah satu komponen utama sistem akuisisi data. Implementasi ADC menghadapi tantangan dalam pengintegrasiannya dalam rangkaian IC digital, justru karena sifat technology scaling yang mengakibatkan ukuran transistor makin diperkecil dan memungkinkan kinerja IC digital makin baik tidak serta-merta berlaku juga untuk rangkaian analog. Terlebih lagi, variasi parameter dan sifat transistor yang makin parah pada teknologi IC masa kini menjadikan pengembangan rangkaian analog masih menghadapi tantangan besar.\n\nTopik pengembangan dan implementasi rangkaian terintegrasi ADC merupakan bidang yang sangat luas dan berkembang cepat yang umumnya dikembangkan menggunakan ASIC (application-specific integrated circuit) dan membutuhkan waktu pengembangan lama dan biaya yang sangat mahal. Dalam bidang pengembangan rangkaian digital, teknologi komponen terprogram FPGA (field-programmable gate array) umumnya digunakan dalam proses pembuatan prototipe IC digital yang lebih cepat dan lebih murah.\n\nDalam penelitian ini, variasi sifat komponen digital dalam FPGA dimanfaatkan dengan prinsip stokastik untuk implementasi flash ADC, di mana unsur digital pada FPGA digunakan sebagai komparator dalam jumlah yang banyak. Teknik rekonstruksi keluaran komparator untuk menghasilkan output ADC yang linear akan dikerjakan secara digital dalam FPGA yang sama, sehingga prototipe rangkaian pengubah sinyal analog ke digital yang dikembangkan bisa bersifat sangat terintegrasi dengan sistem digital. Hal ini diharapkan dapat mendukung implementasi ADC terintegrasi pada berbagai aplikasi sistem cerdas yang membutuhkan sistem akuisisi data.\n