Proseding Seminar Pengembangan TeknologiDan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir, Serpong 20 Mei 2003 ISSN NO: 1693 -3346

PEMBUATAN MODUL ANALOG UNTUK INTERFACE KAMERAGAMMA

Leli Yuniarsari, Tjutju RL , Atang Susila, Sukandar

ABSTRAKPembuatan Modul Analog untuk interface Kamera Gamma telah dilakukan. Untukkomputerisasi kamera gamma plannar 37 PMT dikembangkandalam tekno/ogi hardwareantarmuka (inteface) dan software antara kamera gamma plannar dengan PC. Denganinterface ini informasi citra kamera gamma yang semula sinyal analog diubah menjadi sinyaldigital, sehingga proses akusisi data, peningkatan kua/itas citra dan analisis data sertapengolahan data base dapat dilakukan dengan bantuan komputer.Ada tiga sinyal utamakameragammayaitu x, y dan z. Modul analogini mendigitasisinyalanalogx dan y daTikameragamma tersebut yang membawainformasiposisi yang berasaldari kristalkamera gamma. Konversi analog ke digital dilakukan oleh 2 buah konverter ADC 12 bit denganwaktukonversimasing-masingBOOns.Prosedurkonversiuntukmasing-masingkoordinat x dan ydisinkronisasi menggunakansinyal strobez yangbersesuaianuntukpenerimaaninformasi.

I. PENDAHULUAN

Perangkat kamera gamma yang ada diP2PN BATAN yaitu kamera gammaplannar 37 PMT dari Medx. USA, terdiridari shielding detektor, casing detektor,rak PMT dan penunjang detektor. Telahdikembangkan pula analog kameragamma plannar dari mulai perangkatpendeteksi sinyal, summingg circuitserta perangkat pengolah sinyal.Pengolahan sinyal data selanjutnyaseiring dengan kemajuan teknologi saatini sangatlah diperlukan untukkomputerisasi karena menggunakankomputer selain mendapatkankemudahan hasilnya akan lebih baik.Komputerisasi kamera gamma ini jugadiperlukan karena dibeberaparumahsakit terdapat beberapa kameragamma planar analog yang sudah tua,untuk memfungsikannya kembalikamera gamma tersebut perlurevitalisasi melalui upgradingmenjadikan kamera gammaberteknologi digital. Dalam rangkamengembangkan teknologi itu makaperlunya merubah sinyal analog yangmerupakan informasi citra kameragamma ke dalam sinyal digital untukkomputerisasi kamera gamma tersebut.Interface yang akan dibuat terdiri daridua buah modul IBM standar yaituModul Analog dan Modul Dialog. ModulAnalog berfungsi untuk merubah sinyalanalog yang berasal dari perangkatpengolah sinyal kamera gamma menjadisinyal digital yang nantinya akanditerjemahkan oleh modul dialog. Sinyal

analog ini membawa informasisi posisi xda y yang berasal dari kristal kameragamma, sedangkan untuk konversianalog ke digital dilakukan oleh 2 buahkonverter ADC 12 Bit ( AD1671 )dengan waktu konversi masing masingBOOns. Suatu rangkaian ditambahkanuntuk mengoreksi perbedaan nonlinierity dari kedua ADC tersebut.Prosedur konversi untuk masing masingkoordinat x da y disinkronisasikanmenggunakan sinyal sttrobe z yangbersesuaian untuk penerimaaninformasi. Sedangkan untuk mentransfersinyal x, y dari modul analog ke memoriPC diperlukan modul lain yang jugamempunyai register yang diprogramoleh software untuk menyimpanparameter akusisi, modul ini disebutModul Dialog.Pada penelitian ini yang dibuat terlebihdahulu adalah modul analognyasehingga dalam pembahasanselanjutnya dikhususkan pada modulanalognya saja. Pembuatan ModulAnalog meliputi pekerjaan gambarskematik, pembuatan layout dan PCB,perakitan sistem dan pengujian modul.

II. TAT A KERJA

Secara perangkat keras disain darikamera gamma banyak sekalivariasinya, tetapi secara umum adalahseperti pad a gambar 2.1.

Halaman 116

Proseding Seminar Pengembangan TeknologiDan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir. Serpong 20 Mei 2003

ISSN NO : 1693 -3346

PerangkatPendeteksi

sinval

Perangkatpengolah

sinval

Tegangantinggi

.-'- - - - - - II .

. I

I Card Interface iI .

I I

II

I

1

I

II

I

I

I

Modul

Analog

-.-

Gambar 2.1. Skema Gamma Kamera secara umum

Sedangkan blok diagram dari Modul Analog yang merupakan bagian dari card interfaceyang dibuat adalah sebagai berikut :

sinyalx Posisi

xADC Buffer

Linieritycorrection

sinyaly

Op.Amp.

Posisiy

ADC

12 Bitsinyalz Buffer

Linieritycorrection

Gambar 2.2. Blok Diagram Modul Analog

Sedangkan gambar rangkaian modul analog secara detail terlihat pada lampiran1,lampiran 2 dan lampiran 3. Dan desain layout PCB ada pada lampiran 4 dan lampiran 5.

Halaman 117

HJKomputer

I

I

I..,.

Proseding Seminar Pengembangan TeknologiDan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir, Serpong 20 Mei 2003

ISSN NO: 1693 -3346

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Modul analog yang dibuat dipasangpada Slot IBM standar komputer yangdigunakan untuk komputerisasi gammakamera, sehingga desain dan bentuknyaharus disesuaikan dengan casingkomputer yang akan dipakai. Catu dayayang diperlukan untuk modul analogini adalah 5 volt dc dan +/- 12 volt dcyang diambil dari catu daya yang adapada slot IBM komputer.Pengujian dilakukan dengan caramemberi sinyal input x dan y padakedua input modul analog, input diambildari perangkat pengolah data padakamera gamma 37 PMT. Inputnyaadalah sinyal analog bipolar x dan ydengan aplitudo kurang lebih 5 volt.Sedangkan untuk pulsa z nya berupaTTL yang akan menyinkronkan ke sinyalposisi x dan y. Sinyal input ini masukkedalam rangkaian operational amplifier.Apabila inputnya kecil maka padarangkaian ini bisa dilakukan penguatandengan cara manual dalam rangkaianini menggunakan switch. Besarnyapenguatan tergantung yang diinginkanasal outputnya maximal 10 volt.Setelah itu dilakukan konversi oleh IC

AD167J\

~

Gambar 3.1. Pengujian Modul Analog

Input yang masuk adalah output dariperangkat pendeteksi yang merupakandata posisi x dan y , sinyal analogbipolar dengan amplituda 5 volt danpanjang waktu 1us, sedangkan sinyal zsebagai pulsa yang menyinkronkanposisi sinyal x dan y .Untuk lebih jelasnya diagram waktudiperlihatkanpada gambar 3.2 dibawahini.3.

Sin '@i.ffi'.

Sinyal

><I,

z~

~

Output

Gambar 3.2. Diagram waktu dari x, y, zdan output

Untuk mengetahui secara detail tentangperubahan setiap satu bit dari ADC yangdigunakan maka dilakukan dengan caramemberi input berupa tegangan dc yangbervariasi dari 0 s/d 5 vdc , sedangkanresolusi dari Adc yang digunakanadalah:

Vmax 5 vdc= =0.0012 Vdc

2 n - 1 4095

n = jumlah bit ADC (12)

Dengan demikian berarti perubahansetiap 1 bit sebesar 0.0012 Vdc

IV. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian dari modulanalog ini maka dapat disimpulkan :1. Modul Analog ini sudah bekerja

sebagaimana yang diharapkan,dimana sinyal sinyal analog yangmasuk bisa dikonversi menjadisinyal digital, dengan resolusi0.0012 Vdc untuk setiap bitnya.Untuk membuat interfacekamera gamma, modul analog iniperlu dilengkapi dengan modullain( modul dialog) untukmenterjemahkan hasil keluarandari modul analog tersebut danmenyimpannya di dalam memori.

2.

Halaman 118

Perang MOOUL 12

katPenBit

ANALOG -=-n-flgolah fl 12

SinyalBit

Proseding Seminar Pengembangan Teknolog!Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir, Serpong 20 Me! 2003

ISSN NO: 1693 -3346

v. DAFTAR PUSTAKA

1. Imagamma PC- Gamma Camera Interface, Instituto Nacional De Oncologia Y.Radiobiologia, Havana, Cuba October 1997

2. Gamma Camera Image Acquisition System, Bhahba Atomic Research CentreElectronic Division, Bombay India

3. Diklat Perawatan Kamera Gamma, Genesys/Pegasys ADAC, Januari 19664. Analog Devices Hand Book

Halaman 119