Perancangan dan Fabrikasi Sistem Complex Impedance Analyzer Berbasis Chipset AD5933

Abstract

Sistem complex impedance analyzer adalah sebuah perangkat pengukuran impedansi yang dapat diprogram untuk melakukan penyisiran frekuensi dari 10 hingga 100 kHz dengan jumlah penyisiran 10 titik pengukuran. Perangkat ini memungkinkan parameter impedansi suatu sistem fisis eksternal yang disebut sebagai Device Under Test (DUT) dapat diketahui dengan memberikan sinyal sinusoidal sesuai frekuensi yang telah ditentukan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membuat sistem complex impedance analyzer berbasis chipset AD5933. Respon frekuensi DUT dapat diperoleh dari hasil sampling analog-to-digital converter (ADC) dan komputasi discrete fourier transform (DFT) yang dilakukan oleh mesin DSP untuk mengembalikan data nilai real dan data nilai imajiner sinyal respon sistem DUT pada tiap nilai frekuensi yang ditentukan. Seluruh proses ini meliputi pembangkitan sinyal sinusoidal, konversi ADC, hingga komputasi DFT dilakukan di dalam chipset AD5933. Pengujian rangkaian kompleks orde pertama dengan resistor 10 kW dan kapasitor 470 pF yang dirangkai secara seri sebagai sampel DUT menghasilkan karakteristik magnitudo aktual |Z| yaitu pada frekuensi tinggi. Kapasitor berperilaku sebagai short circuit sehingga magnitudo aktual |Z| mendekati nilai R. Keadaan tersebut dibatasi oleh titik frekuensi cut-off dari respon frekuensi yang diperoleh. Hal tersebut berimplikasi kepada nilai fasa aktual Z yang semakin mendekati 0°.