Pengertian ADC (Analog to Digital Converter) dan Cara Kerja ADC

Pengertian ADC (Analog to Digital Converter) dan Cara Kerja ADC – Analog to Digital Converter atau sering disingkat dengan ADC adalah rangkaian yang mengubah nilai tegangan kontinu (analog) menjadi nilai biner (digital) yang dapat dimengerti oleh perangkat digital sehingga dapat digunakan untuk komputasi digital. Dengan kata lain, Analog to Digital Converter atau Konverter Analog ke Digital ini memungkinkan rangkaian Digital berinteraksi dengan dunia nyata dengan menyandikan sinyal Analog ke sinyal Digital yang berbentuk Biner. Rangkaian ADC ini pada umumnya dikemas dalam bentuk IC dan diintegrasikan dengan Mikrokontroler.

Di dunia nyata, sinyal Analog yang berasal dari berbagai sumber dan sensor yang mengukur suara cahaya, gerakan dan suhu akan terus berubah nilai (kontinu) sehingga memberikan nilai yang berbeda dalam jumlah yang tak terbatas. Sedangkan rangkaian Digital di sisi lain bekerja dengan sinyal Biner yang hanya memiliki dua kondisi diskrit yaitu logika 0 (rendah) dan logika 1 (tinggi). Oleh karena itu, diperlukan sebuah rangkaian elektronika yang dapat mengubah dua domain yang berbeda dari sinyal analog yang kontinu menjadi sinyal digital yang diskrit. Rangkaian inilah yang kita sebut dengan Analog to Digital Converter (ADC) atau Konverter Analog ke Digital, Perangkat yang menjadi perantara untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal Digital agar dimengerti oleh mikrokontroler dan mikroprosesor.
Baca juga : Pengertian Mikrokontroler (Microcontroller) dan Strukturnya.

Cara Kerja ADC (Analog to Digital Converter)

Jenis sinyal Analog dalam kehidupan kita sehari-hari dapat berupa suara, cahaya, suhu maupun gerakan. Sedangkan sinyal digital diwakili oleh urutan nilai diskrit di mana sinyal dipecah menjadi urutan yang bergantung pada deret waktu atau laju pengambilan sampel.

Urutan proses ADC dalam mengubah sinyal Analog menjadi sinyal Digital adalah mengambil sampel sinyal analog, mengukur dan mengubahnya menjadi nilai Digital yang berbentuk nilai Biner. Dengan demikian, ADC mengubah sinyal analog yang diterimanya menjadi data keluaran (output) yang berbentuk serangkaian nilai digital.

Ada dua faktor utama dalam ADC yang menjadi penentu keakuratan nilai digital yang dihasilkannya. Kedua faktor tersebut adalah Resolusi dan Sample Rate.

1. Resolusi

Sebagai contoh, apabila sinyal 1V diubah menjadi sinyal Digital dengan menggunakan ADC 3 bit, maka akan menghasilkan 8 tingkatan pembagian (2³ = 8 atau dalam biner adalah 111). Dengan kata lain, terdapat 8 tingkatan untuk mencapai output 1V. Masing-masing satu tingkatan adalah 0,125V (1/8 = 0,125V). Jadi perubahan minimum dari ADC 3 bit untuk 1V ini adalah 0,125V atau 125mV setiap tingkatan.

Apabila kita menaikan Bit Rate yang lebih tinggi, maka akan mendapatkan hasil sinyal yang lebih presisi dan baik. Contoh, apabila 1V dikonversikan dengan Resolusi ADC yang menggunakan 6 bit maka setiap tingkatannya akan menjadi 0.0156V atau sekitar 15,6mV.

Untuk lebih jelas, silakan lihat gambar dibawah ini :

2. Kecepatan Sampel (Sample Speed atau Sample Rate)

Jumlah sampel konversi dari analog ke digital yang dapat dibuat oleh konverter dalam setiap detik disebut dengan Kecepatan Sampel (Sample Speed atau Sample Rate). Sample Speed ini diukur dalam satuan S/s (Sample per Detik) atau SPS (Sample per Second). Misalnya ADC yang bagus dapat memiliki sample rate atau rasio pengambilan sample hingga 300Ms/s (bisa dibaca menjadi 300 juta sampel per detik).