데브허브 | DEVHUB | [임베디드 입문용 38-2] 너무나도 중요한 ADC[임베디드 입문용 38-2] 너무나도 중요한 ADC
- 디지털 온도계와 같은 장치가 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하기 위해 ADC(아날로그-디지털 변환기)를 필수적으로 사용합니다. 🌡️
- 특정 금속 막대는 온도가 변함에 따라 전기 저항값이 비례적으로 변화하는 특성을 가지며, 이는 온도 센서의 기본 원리입니다. ⚙️
- 온도에 따라 저항값이 변하는 센서를 회로에 연결하면, 온도 변화가 측정 가능한 전압 변화로 변환됩니다. ⚡
- ADC는 센서에서 들어오는 연속적인 아날로그 전압 신호를 컴퓨터가 처리할 수 있는 이산적인 디지털 값으로 변환하는 핵심 역할을 합니다. 🌉
- 디지털화된 센서 데이터는 쉽게 연산, 처리되어 OLED 패널과 같은 디지털 디스플레이 장치에 표시될 수 있습니다. 🖥️
- 아날로그는 연속적인 값을 가지는 반면, 디지털은 전압, 소리 등 모든 것을 정량화하여 컴퓨터가 처리할 수 있는 숫자로 표현하는 방식입니다. 🔢
- 아날로그-디지털 변환은 연속적인 아날로그 신호를 시간 축(샘플링)과 진폭 축(양자화) 모두에서 이산적인 값으로 나누는 과정입니다. 📊
- 샘플링(x축)은 아날로그 신호를 측정하는 시간 간격을 의미하며, 간격이 좁을수록 원본 신호에 더 가까운 고품질 디지털 데이터가 생성됩니다. ⏱️
- 양자화(y축)는 신호의 진폭을 나누는 단계를 의미하며, 단계가 촘촘할수록 오차가 줄어들고 원본 신호에 더 근접한 고품질 데이터가 됩니다. 📏
- 샘플링 횟수와 양자화 단계가 높을수록 디지털 데이터의 품질(예: 영상 해상도, 음질)은 향상되지만, 필요한 저장 용량 또한 증가합니다. 💾
- ADC 과정은 아날로그 신호의 노이즈를 제거하는 필터링, 특정 간격으로 신호를 측정하는 샘플링, 진폭을 이산적인 값으로 나누는 양자화, 그리고 이 데이터를 이진수 형태로 변환하는 부호화로 구성됩니다. 🔄