Pengertian ADC (Analog To Digital Converter) : Fungsi, Cara Kerja dan Jenis-Jenisnya

Pengertian ADC (Analog To Digital Converter)

Apa itu ADC? Pengertian ADC merupakan sebuah perangkat elektronika yang digunakan untuk mengubah sinyal analog atau sinyal kotinnyu menjadi sinyal digital.

Perangkat analog to digital converter dapat berupa suatu modul, rangkaian elektronika, atau juga bisa berupa chip IC. Fungsi dari perangkat elektronika ini adalah sebagai jembatan dalam memproses sinyal analog menjadi sinyal digital.

Fungsi ADC

Seperti yang sudah kami jelaskan bahwa ADC merupakan alat elektronika yang digunakan untuk mengubah informasi yang berbentuk analog ke informasi digital. Alat ini nanti akan mengubah masukan atau input analog menjadi sebuah kode-kode digital. Banyak orang yang memanfaatkan ADC sebagai pengontrol dan pengatur dari sebuah proses industri, rangkaian pengukuran, komunikasi digital, pengujian, dan lain sebagainya.

Secara umum, ADC memang digunakan sebagai perantara atau jembatan seperti untuk keperluan cahaya, sensor suhu, tekanan, aliran, berat, dan lain-lain kemudian akan dilakukan pengukuran dengan menggunakan digital atau komputer. ADC dilengkapi  dengan 2 karakter prinsip, yakni kecepatan sampling dan juga resolusi.

Kecepatan Sampling ADC

Kecepatan sampling pada ADC digunakan untuk menyatakan seberapa sering pengubahan sinyal analog menjadi sinyal digital dalam jangka waktu tertentu. Untuk satuan kecepatannya biasanya akan dinyatakan sebagai SPS atau sample per second.

Resolusi ADC

Sementara untuk resolusi yang dimiliki ADC menyatakan tentang ketelitian dari nilai konversi terhadap ADC. Misalnya, ADC 8 bit memiliki output sebesar 8 bit data. Berarti, sinyal input bisa dinyatakan ke dalam 255 (2n – 1 ) dari nilai sikrit. ADC bit ini mempunyai 12 bit output data digital yang berarti sinyal ouput nanti bisa dinyatakan ke dalam 40% dari nilai diskrit.

Berdasarkan contoh di atas, maka ADC dengan 12 bit tersebut dapat memberikan ketelitian terhadap nilai hasil pengubahan atau konversi yang lebih baik jika dibandingkan dengan ADC sebesar 8 bit.

Cara Kerja ADC

Seperti apa cara kerja ADC itu? Cara kerja dari ADC adalah dengan mengubah sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang mana ia merupakan sebuah rasio perbandingan antara sinyal input dan juga tegangan referensi. Contohnya adalah pada saat tegangan referensi sebesar 5 volt, sementara untuk tegangan input sebesar 3 volt, dan rasion input pada referensi sebesar 60%.

Jadi, ketika Anda menggunakan ADC yang 8 bit yang memiliki skala maksimum sebesar 255. Maka Anda akan mendapatkan sinyal digital sebesar 60% x 225 = 153 yang dinyatakan ke dalam bentuk desimal. Bisa juga berupa 10011001 yang merupakan bilangan biner.

Sinyal = (sample / max_value) *referensi_voltage = (153/255) *5 = 3 volt.

Komparator ADC

Bentuk yang paling dasar di dalam komunikasi antara wujud analog dan digital yaitu sebuah piranti yang di dalamnya bisa berupa IC dinamakan sebagai komparator. Piranti inilah yang nanti akan ditunjukkan secara lebih sistmatik yang ada pada gambar seperti di bawah ini.

Selain itu, piranti tersebut juga ditunjukkan dengan bentuk yang sederhana yang menyatakan perbandingan dari dua tegangan yang terdapat di dalam kedua terminal inputnya. Nanti tegangan tersebut juga bergantung kepada mana tegangan yang lebih besar. Untuk outputnya sendiri juga berupa sinyal digital 1 yang berarti high dan 0 yang berarti low.

Komparator tersebut nanti akan digunakan secara luas pada sinyal alarm ke komputer maupun sistem pemroses digital. Elemen ini juga di dalamnya merupakan satu bagian dengan pengubah atau konverter analog ke digital maupun digital ke analog yang nanti akan dibahas lebih lengkap. Untuk  gambar dari komparator pada ADC bisa Anda perhatikan sebagaimana keterangan pada gambar di bawah ini.

Perlu diperhatikan bahwa gambar di atas menunjukkan sebuah komparator yang merubah keadaan dari logika output berdasarkan fungsi tegangan yang ada pada outputnya. Sebuah komparator bisa tersusun dari opamp yang dapat memberikan output secara terpotong sehingga dapat menghasilkan tingkatan seperti yang diharapkan, yaitu untuk kondisi logika (+5 dan juga 0 untuk TTL 1 dan 0). Komparator komersir digunakan untuk melihat seperti apa tingkatan logika yang dibutuhkan yang akan digunakan pada bagian output.

Jenis-Jenis ADC

Di bawah ini kami memiliki informasi tentang jenis-jenis ADC yang harus Anda pahami juga.

1. ADC Simultan

ADC simultan juga dinamakan sebagai paraller converter atau flash converter. Ia merupakan sebuah input Vi yang akan diconvert ke bentuk digital yang akan diberikan secara simultan pada sisi + terhadap komparator tersebut.

Kemudian pada input sisi – yang disesuaikan dengan berapa ukuran dari bit converter tersebut. Pada saat Vi dinyatakan sudah melebihi batas tegangan input dan ouput pada komparator, maka hal ini menyatakan bahwa output komparator tersebut tergolong tinggi atau high. Namun sebaliknya malah akan memberikan output rendah atau low.

2. Counter Ramp ADC

Jenis ADC yang kedua dinamakan seabgai counter ramp ADC yang di dalamnya nanti Anda temukan rangkaian DAC yagn akan diberikan input dari counter yang berasal dari sumber clock dimana sumber clock tersebut akan dikontrol. Caranya adalah dengan meng AND kan terhadap keluaran komparator. Komparator akan membandingkan tegangan dari masukan analog dengan masukan DAC.

Ketika tegangan yang akan dimasukkan tersebut ternyata tidak sama dengan tegangan output DAC, maka keluaran komparator sama dengan 1. Dengan begitu, clock bisa memberikan masukan counter dan juga hitungan dari counter naik.

3. SAR (Successive Aproximation Register) ADC

SAR akann menggunakan konfigurasi yang tidak jauh berbeda dengan counter ramp. Namun ketika melakukan trace dengan tracking, maka keluaran yang dihasilkan adalah kombinasi bit MSB = 1 =====> 1000 0000. Namun ketika belum sama, maka akan dinyatakan 1 ===> 1100 0000. Ketika tegangan malah lebih kecil, maka Anda harus menurunkan kombinasi bit ====> 10100000.

Kenali pengertian ADC beserta fungsi dan cara kerjanya yang perlu diketahui. Semoga bermanfaat dan mudah dipahami!

Editor: Muchammad Zakaria

Muchammad Zakaria

Founder dan Chief Editor di Nesabamedia.com. Lebih suka nonton film ketimbang menulis, menulis kalau lagi mood aja. Salam kenal ya!