Analog to digital converters atau disingkat ADC adalah bagian dari elektronika dasar yang cukup penting untuk membuat rangkaian digital bisa berkomunikasi dengan dunia nyata. Kehadirannya akan membuat micro-processor, Arduino, Raspberry Pi dan lain-lain dapat “melihat, mendengar atau merasakan” apa yang terjadi di dunia nyata.
Secara bahasa, kita sudah bisa tahu apa itu ADC, yaitu rangkaian untuk mengonversi atau mengubah sinyal analog ke digital. Lalu kenapa ini sangat penting ketika kita ingin rangkaian digital bisa berinteraksi dengan keadaan di dunia nyata?
Kamu harus paham bahwa sinyal analog merupakan sinyal kontinu yang dapat merepresentasikan nilai tenggangan yang sangat bervariasi. Sedangkan rangkaian digital bekerja dengan sinyal biner yang hanya paham dua nilai saja, yaitu logika “1” (HIGH) atau logika “0” (LOW).
Biasanya, “indera” dari rangkaian elektronika adalah komponen transduser yang mengubah rangsangan dari dunia nyata menjadi sinyal analog. Nah, ketika kamu ingin rangkaian digital paham apa yang diterima oleh transduser, maka diperlukan suatu rangkaian yang berfungsi sebagai “penerjemah” apa yang disampaikan oleh sinyal analog menjadi sinyal digital dalam bentuk biner.
Prinsip Cara Kerja ADC
Pada dasarnya, prinsip cara kerja ADC adalah mengambil sampel dari sinyal analog dalam satu waktu kemudian diolah menjadi kode digital yang mewakili nilai tegangan dari sinyal analog tersebut. Bit binary yang digunakan dalam menampilkan nilai tegangan sinyal analog tersebut tergantung pada resolusi dari ADC. Selain resolusi, bentuk keluaran dari ADC juga dipengaruhi oleh kecepatan sampling-nya.
Nah mari kita uraikan 2 prinsip utama dari ADC tersebut:
Resolusi ADC
Resolusi ini semacam spesifikasi suatu ADC yang menunjukkan ketelitian nilai hasil konversi dari ADC tersebut. Misalkan ADC 4-bit akan sinyal input dapat dinyatakan dalam 15 nilai diskrit, (2n – 1 = 24-1 = 15) sedangkan ADC 8-bit adalah 255, (28 – 1). Maka ADC 8-bit memiliki resolusi lebih baik dibanding ADC 4-bit karena memiliki ketelitian konversi yang jauh lebih baik.
Kecepatan Sampling ADC
Kecepatan sampling ADC adalah variabel yang menyatakan seberapa sering sinyal analog diubah ke bentuk digital pada kurun waktu tertentu. Satuan dari kecepatan sampling dinyatakan dalam sample per second (SPS).
Baca juga: Pengertian Multiplexer, Jenis Serta Aplikasinya
Komparator ADC
Proses mengambil sampel sinyal analog untuk diubah ke bentuk digital yang setara dapat dilakukan dengan berbagai cara, dan meskipun ada banyak chip konverter analog-ke-digital seperti seri ADC08xx yang tersedia dari berbagai produsen, kamu dapat membuat ADC sederhana dengan menggunakan komponen diskrit.
Salah satu cara paling sederhana adalah dengan menggunakan pengkodean paralel, juga dikenal sebagai komparator. Komparator digunakan untuk mendeteksi dan membandingkan level tegangan yang berbeda dan mengeluarkan status switching mereka ke encoder.
Output dari komparator ini berupa sinyal digital 1 (high) atau 0 (low) yang bergantung pada tegangan mana yang lebih besar. Komparator juga sering digunakan untuk sinyal clock ke komputer atau pada sistem pemroses digital lainnya.
Pada gambar diatas memperlihatkan logika di output sebuah komparator bergantung pada selisih tegangan di kedua input analog.
Kesimpulan
Itulah sedikit informasi tentang pengertian dan prinsip cara kerja dari Analog to digital converter alias ADC. Intinya, fungsi dari ADC adalah mengubah sinyal analog yang memiliki nilai tegangan variatif menjadi bentuk kode digital yang hanya mengenal nilai “1” dan “0.”
Tujuannya agar masukkan atau input dalam bentuk analog dapat dimengerti oleh rangkaian yang memiliki mekanisme kerja digital seperti micro-prosessor, Arduino, Raspberry Pi dan lain-lain.
