Pengertian ADC (Analog to Digital Converter) dan Cara Kerjanya

Analog to Digital Converter atau ADC adalah rangkaian yang berfungsi untuk mengubah nilai tegangan kontinu (analog) menjadi nilai biner (digital) yang dapat dimengerti oleh perangkat digital sehingga bisa digunakan untuk komputasi digital. Analog to Digital Converter memungkinkan rangkaian digital berinteraksi dengan dunia nyata dengan menyandikan sinyal analog ke sinyal digital yang berbentuk biner. Pada umumnya rangkaian ADC dikemas dalam bentuk IC dan diintegrasikan dengan mikrokontroler sebagai komponen pendukungnya.

 

Di dunia nyata, sinyal analog yang berasal dari berbagai sensor yang mengukur suara cahaya, gerakan serta suhu akan terus berubah nilai secara kontinu sehingga memberikan nilai yang berbeda dalam jumlah yang tidak terbatas. Di sisi lain, rangkaian digital bekerja dengan sinyal biner yang hanya memiliki dua kondisi diskrit yaitu 0 (rendah) dan logika 1 (tinggi). Oleh karena itu, diperlukan sebuah rangkaian elektronika yang bisa mengubah dua domain yang berbeda dari sinyal analog menjadi sinyal diskrit digital. Rangkaian inilah yang disebut dengan ADC (Analog to Digital Converter). Perangkat yang menjadi perantara untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital supaya dimengerti oleh mikrokontroler dan mikroprosesor.

 

Cara Kerja ADC ( Analog to Digital Converter )

 

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

 

Urutan proses ADC dalam mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital yaitu mengambil sampel sinyal analog, mengukur dan mengubahnya menjadi nilai digital yang berbentuk nilai biner. Jadi, ADC mengubah sinyal menjadi 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 yaitu Resolusi dan Sample Rate.

 

1.  Resolusi 

 

Resolusi merupakan ketelitian terhadap hasil konversi.

 

 

Misalnya, sinyal 1 Volt akan diubah menjadi sinyal digital 3 bit melalui ADC maka akan menghasilkan 8 tingkatan pembagian. Jadi, untuk dapat menghasilkan output dengan nilai 1 Volt maka dalam setiap tingkatnya adalah 0,125 Volt (1/8 = 0,125V). Jadi perubahan minimum dari ADC 3 bit untuk 1 Volt adalah 0,125V atau 125mV setiap tingkatan.

 

Apabila bit rate dinaikkan menjadi lebih tinggi, maka akan mendapatkan hasil sinyal yang lebih baik dan presisi. Contohnya, apabila 1 Volt dikonversikan dengan resolusi ADC yang menggunakan 6 bit maka setiap tingkatannya akan menjadi 0.0156V atau sekitar 15,6mV.

 

2. Sample Rate

 

Jumlah sampel konversi dari analog ke digital yang bisa dibuat oleh konverter dalam setiap detik disebut dengan kecepatan sampel. Sample rate di ukur dalam satuan S/s (Sample per Second). Contohnya, ADC yang bagus memiliki sample rate atau rasio pengambilan sample hingga 500Ms / s atau 500 juta sampel per detik.