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과학

아날로그 디지털 변환기

아날로그 디지털 변환기과학
영문명
Analog-to-digital converter
약칭
ADC
입력 예
아날로그 전압
출력
디지털 코드
아날로그 디지털 변환기는 아날로그 입력을 디지털 코드로 나타내는 전자 회로다. ADC 또는 A/D 변환기라고 부르며, 센서의 전기 신호를 저장하거나 계산하는 계통에 이용한다.

측정값을 코드로 표현한다

센서가 물리량을 전압으로 변환했다면 ADC는 그 입력을 디지털 값으로 나타낼 수 있다. 코드와 원래 물리량의 관계에는 센서 감도와 앞단의 증폭 등도 포함된다. ADC의 출력 숫자 하나가 보정 없이 곧바로 온도나 힘의 단위를 갖는 것은 아니다.

유한한 단계로 나눈다

연속 입력을 유한한 코드로 표현하므로 같은 코드에 대응하는 입력 범위가 생긴다. 이상적인 N비트 출력은 2의 N제곱 개 코드를 가진다. 예를 들어 10비트는 1024개, 12비트는 4096개 코드이며 비트 수를 두 배로 해야 단계가 두 배가 되는 것은 아니다.

표본 수와 코드 수

샘플링 주파수는 시간당 얼마나 자주 기록하는지를 나타낸다. 비트 수는 한 표본을 표현하는 코드 수와 연결된다. 더 자주 측정하는 것과 진폭을 더 촘촘하게 구별하는 것은 다른 사양이다.

입력 조건도 필요하다

입력 범위와 기준 전압, 아날로그 앞단과 필터 조건을 확인한다. 높은 주파수 간섭은 샘플링 뒤 낮은 성분처럼 기록될 수 있어 대역 제한도 고려한다. 비트 수가 크다는 이유만으로 실제 측정 정확도와 모든 신호 보존이 보장되지는 않는다.

관련 문서

샘플링 주파수 / 나이퀴스트 주파수 / 에일리어싱 / 안티앨리어싱 필터 / 비트 / 전압 / 로드셀