Analog-to-Digital Converter
PENDAHULUAN
Didalam era digital saat ini kita Teknik konversi sinyal analog ke sinyal digital memainkan peranan penting karena sistem mikroprosesor hanya dapat mengolah sinyal digital [1]. Analog – to – Digital Converter (ADC) merupakan komponen kunci yang memungkinkan konversi ini dimana sinyal analog yang memiliki sifat kontinu dan dapat berubah secara halus, diterjemahkan menjadi reprentasi digital yang diskrit serta dapat diproses oleh sistem komputer atau perangkat digital lainya.
Sinyal analog secara alami ditemukan dialam dan dalam berbagai fenomena fisik seperti suara, cahaya,suhu, dan tekanan. Namun, karena sebagian besar perangkat elektronik modern beroperasi dengan menggunakan sinyal digital maka diperlukanya yang namanya proses konversi yang efisien serta akurat untuk mengubah informasi analog ini menjadi format digital. Analog – to – Digital Converter (ADC) memungkinkan perangkat elektronik untuk “membaca” disimpan, dimanipulasi, dan ditransmisikan atau disalurkan dengan mudah.
Dalam beberapa terakhir, teknologi ADC berkembang pesat untuk meningkatkan kecepatan,resolusi dan efisiensi daya. Ini penting dalam aplikasi seperti pemrosesan sinyal digital, komunikasi nirkabel, radar, serta sensor medis. Desain ADC canggih seperti Sigma-Delta, Flash, dan SAR menawarkan solusi berbeda dalam hal kecepatan dan esolusi, meski tetap menghadapi tantangan seperti noise dan distorasi. Penelitian terus dilakukan untuk meningaktkan kinerja ADC dalam aplikasi kompleks.
Dari rumusan masalah diatas artikel ini memiliki tujuan sebagai beikut:
Untuk memberikan pemahaman tentang apa itu Analog – to – Digital Converter (ADC)
Proses Tahapan - tahapan Pada Analog – to – Digital Converter (ADC)
Untuk memberikan gambaran dasar tentang prinsip kerja Analog – to – Digital Converter (ADC)
Mengenalkan jenis – jenis Analog – to – Digital (ADC).
Analog-to-Digital Converter (ADC)
Analog-to-Digital Converter (ADC) merupakan sebuah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital [2] . Sinyal analog yang bersifat kontinu dan tidak dapat ditentukan secara numerik, diubah menjadi sinyal digital yang terdiri dari nilai – nilai diskrit yang dapat diukur secara numerik. Dengan demikian ADC memungkinkan sinyal analog, seperti suara, cahaya, atau suhu untuk diolah oleh perangkat elektronika digital seperti kumputer atau mikroprosesor.
Tahapan - tahapan Analog-to-Digital Converter (ADC)
Sebelum mengetahui prinsip kerja ADC, ada baiknya anda memahami dulu proses tahapan dari ADC. silahkan perhatikan gambar dibawah ini.
Pencuplikan (sampling)
Tahap pertama dalam proses konversi adalam pencuplikan dimana sinyal analog yang bersifat kontinu diukur pada interval waktu yang tetap. Proses ini mengubah sinyal analog menjadi serangkaian nilai diskrit pada waktu tertentu.
Kuantisasi (Quantization)
Setelah sinyal diambil sampelnya, tahap berikutnya merupakan kuantisasi dimana nilai sampel pada sinyal analog diubah menjadi nilai diskrit digital[3].pada proses ini sinyal analog yang kontinu dibagi menjadi beberapa tingkat diskrit sesuai resolusi ADC.
Pengkodean (Encoding)
Tahap teakhir adalah pengkodean, dimana nilai diskrit yang didapat melalui proses kuantisasi dikonversikan menjadi representasi biner yang dapat dibaca dan diproses oleh sistem digital.
Prinsip Kerja Analog – to Digital Converter (ADC)
Prinsip kerja Analog – to Digital Converter (ADC) adalah mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Proses ini melibatkan konversi sinyal kontinu (analog) ke dalam bentuk digital yang diskrit dimana nilai yang dihasilkan merupakan perbandingan antara sinyal input dengan tegangan referensi. Sebagai contoh, bila tegangan referensi 5 volt, tegangan input 3 volt, rasio input terhadap referensi adalah 60%. Jadi, jika menggunakan ADC 8 bit dengan skala maksimum 255, akan didapatkan sinyal digital sebesar 60% x 255 = 153 (bentuk decimal) atau 10011001 (bentuk biner). Analog – to Digital Converter (ADC) memiliki peran yang penting dalam menghubungkan dunia analog dan digital dalam berbagai aplikasi elektronik, mulai dari sistem komunikasi hingga pengolahan data
jenis – jenis Analog – to – Digital (ADC)
Analog-to-Digital Converter (ADC) memiliki berbagai arsitektur yang digunakan untuk berbagai aplikasi. Setiap jenis ADC memiliki karakteristik yang berbeda dalam hal kecepatan, resolusi, dan kompleksitas. Berikut beberapa jenis ADC yang umum digunakan:
Successive Approximotion Register (SAR) ADC
SAR ADC adalah salah satu jenis ang paling umum digunakan dikarnakan keseimbangan antara kecepatan dan akurasi [4] . SAR ADC bekerja dengan mendekati nilai sinyal analog secara komparator dan register. Tipe ini memiliki kecepatan konversi yang cukup tinggi, meskipun dari segi harga relative mahal.Prinsip kerja converter tipe ini adalah dengan membuat kemungkinan-kemungkinan yang berupa taksiran nilai digital terhadap tegangan analog yang dikonversikan.
Flash ADC
Flash ADC adalah jenis ADC tercepat karena mampu melakukan konversi hanya dalam satu langkah.ini menggunakan banyak komparator untuk membandingkan sinyal input dengan tegangan referensi yang berbeda. Meski sangat cepat, Flash ADC biasanya memiliki resolusi lebih rendah dan membutuhkan banyak komparator, sehingga lebih kompleks dan mahal.
Delta – Sigma (∆∑) ADC
Delta sigma ADC menggunakan teknik modulasi delta-sigma untuk mencapai resolusi tinggi, mesipun dengan kecepatan yang lebih lambat dibandingkan jenis lainya. ADC ini seing digunakan dalam aplikasi yang memerlukan akurasi tinggi seperti sensor dan pengukuran suara.
Dual-Slope ADC
Dual-slope ADC menggunakan dua tahap integrasi untuk menghasilkan konversi yang akurat. ADC ini bekerja dengan mengintegrasikan sinyal input selama waktu tetentu kemudian membandingakn hasilnya dengan sinyal referensi.
Pipelined ADC
Pipelined ADC menggunakan beberapa tahap konversi ang bekerja secara paralel untuk meningkatkan kecepatan tanpa mengorbankan akurasi. Setiap tahap melakkan konversi, parsial dan hasil akhirnya diperoleh dengan menggabungkan output dari semua tahap. ADC ini sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kecepatan tinggi, seperti komunikasi digital dan pemrosesan video.
Daftar Pustaka
I. V. Sari and S. Novalianda, “59-Article Text-133-1-10-20220629,” J. Inform., vol. 4, no. 2, pp. 1–6, 2022.
S. M. Sagita, S. Khotijah, and R. Amalia, “Pengkonversian Data Analog Menjadi Data Digital dan Data Digital Menjadi Data Analog Menggunakan Interface Ppi 8255 dengan Bahasa Pemrograman Borland Delphi 5 . 0,” Fakt. Exacta, vol. 6, no. 2, p. 168, 2013.
E. Syam, “Analisa dan Implementasi Transformasi Analog to Digital Converter (ADC) untuk Mengkonversi Suara Kebentuk Teks,” J. SATIN - Sains dan Teknol. Inf., vol. 3, no. 2, p. 73, 2014.
A. Rahmat, L. Ida, A. P. Sardju, I. Hamsir, and A. Wahab, “Dengan Menggunakan Metode Successive Aproximation Register ( SAR ),” PROtek, vol. 04, no. 2, pp. 71–74, 2017.
Penulis:
Achmad Hafis Khoiruddin Syafi’illah
NIM : (23050874010)
TE 2023 A
Program Studi S1 Teknik Elektro
Universitas Negeri Surabaya
