Apa itu konversi analog-ke-digital (ADC)?
Konversi analog-ke-digital ( analog-to-digital conversion / ADC) adalah proses elektronik di mana sinyal yang bervariasi secara kontinu, atau analog, diubah menjadi sinyal digital multilevel tanpa mengubah kontennya yang esensial.
Analog-to-digital converter mengubah sinyal analog yang kontinu dalam hal waktu dan amplitudo menjadi sinyal digital yang diskrit dalam hal waktu dan amplitudo. Input analog ke converter terdiri dari tegangan yang bervariasi di antara jumlah nilai yang secara teoritis tidak terbatas. Contohnya termasuk gelombang sinus, bentuk gelombang yang mewakili ucapan manusia, dan sinyal dari kamera televisi konvensional.
Keluaran dari analog-to-digital converter memiliki level atau status yang sudah ditentukan. Jumlah status ini hampir selalu merupakan kelipatan dua, seperti 2, 4, 8, 16, dan seterusnya. Sinyal digital paling sederhana hanya memiliki dua status dan disebut sebagai biner. Semua bilangan bulat dapat direpresentasikan dalam bentuk biner sebagai rangkaian angka satu dan nol.
Mengapa digitalisasi penting?
Sinyal digital lebih efisien dibandingkan dengan sinyal analog, terutama karena impuls digital terdefinisi dengan baik dan lebih teratur. Mereka juga lebih mudah dikenali oleh rangkaian elektronik dan lebih tahan terhadap gangguan atau noise yang bersifat kacau. Ini adalah keunggulan utama dari mode komunikasi digital.
Komputer “berkomunikasi” dan “berpikir” dalam bentuk data digital biner. Meskipun mikroprosesor dapat menganalisis data analog, data tersebut harus dikonversi ke dalam bentuk digital agar dapat dipahami oleh komputer.
Modem telepon adalah salah satu perangkat yang menggunakan ADC untuk mengubah audio dari jalur kabel menjadi sinyal yang dapat dimengerti oleh komputer. Dalam sistem pemrosesan sinyal digital, konverter analog-ke-digital diperlukan jika sinyal inputnya berupa sinyal analog.
Apa itu teorema Nyquist dan mengapa penting?
Teorema Nyquist atau teorema sampling menggambarkan konversi analog-ke-digital. Teorema ini memungkinkan reproduksi pengukuran gelombang sinus murni, yang juga dikenal sebagai sample rate.
Manusia mengalami dunia dalam bentuk analog, seperti suara dan cahaya. Agar sinyal ini dapat digunakan dalam komputasi, mereka harus dikonversi ke dalam bentuk digital. Namun, elektronik digital bekerja dengan angka diskrit. Untuk mengubah sinyal analog menjadi digital, pengukuran harus diambil pada frekuensi tertentu. Frekuensi pengambilan sampel harus setidaknya dua kali frekuensi sinyalnya. Pendekatan ini digunakan dalam audio dan video digital untuk mengurangi aliasing, yaitu munculnya frekuensi palsu.
Pentingnya konversi analog-ke-digital
Peran utama ADC dalam perkembangan teknologi modern adalah transformasi sistem komunikasi suara dari pemrosesan sinyal analog menjadi sistem VoIP berbasis digital. Pada tahun 1950-an hingga 1970-an, sistem telepon tidak dapat berkomunikasi langsung dengan komputer. Kemunculan modem memungkinkan komunikasi ini, tetapi dengan keterbatasan kecepatan dan efisiensi biaya.
Teknologi ADC menjadi kunci dalam pengembangan sistem pertukaran cabang pribadi digital atau PBX, serta sistem untuk aplikasi kantor yang lebih kecil. ADC juga memainkan peran penting dalam pemrosesan video digital untuk transmisi gambar visual bersama dengan komunikasi suara.
Masa depan konversi analog-ke-digital
Teknologi ADC akan terus berkembang seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan data digital yang lebih presisi dan efisien. Dengan perkembangan kecerdasan buatan (AI) dan pembelajaran mesin, ADC akan semakin terintegrasi dalam berbagai perangkat, termasuk kamera AI dan sistem Internet of Things (IoT). Selain itu, inovasi dalam pemrosesan sinyal digital dan konverter berkecepatan tinggi akan terus memperbaiki akurasi dan efisiensi dalam berbagai aplikasi industri.