분해능과 양자화
전압을 숫자로 바꿔요
ADC는 Analog to Digital Converter, 아날로그 디지털 변환기로 전압을 숫자로 바꿉니다. 비트 수가 분해능을 정하며 코드는 2^bits개입니다. 양자화는 연속 범위를 계단으로 나눕니다. 기준 전압이 범위 위끝을 정합니다. 비트는 0 또는 1인 이진 숫자 하나입니다.
실험대
회로 설정을 바꾸고 측정값을 예상한 뒤 과제를 확인하세요. 학습용 모델이며 각 수업에서 가정을 설명합니다.
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동작 원리
이상적인 변환은 내림한 뒤 코드 범위로 제한합니다. 잡음, 입력 부하, 샘플링 지연, 보정 오류는 제외합니다. 센서 슬라이더는 0–5 V입니다.
간격 = Vref/2^bits. 코드 = floor(Vin/간격), 범위 0…2^bits − 1. floor는 내림입니다. 작은 간격은 작은 전압 변화를 구분합니다. Vin은 입력 전압이고 Vref는 기준 전압입니다.
난이도
만들기 · 만들기
8비트, 기준 5 V, 센서 50%로 켜고 코드 128을 확인하세요.
힌트가 필요한가요?
8; 5 V; 50% → 128
탐구하기 · 한 가지 바꾸기
10비트, 기준 5 V, 센서 25%로 256을 확인하세요.
힌트가 필요한가요?
10; 5 V; 25% → 256
스스로 풀기 · 문제 해결
12비트, 기준 2.5 V, 센서 80%로 4095에서 포화를 확인하세요.
힌트가 필요한가요?
12; 2.5 V; 80% → 4095
추가 읽기와 회로 레시피
전압을 숫자로 바꿔요
유용한 규칙
8비트의 256개 코드는 0부터 255입니다.
모델 밖에서는
비트가 늘면 이상적인 간격은 작아지지만 실제 잡음과 오류가 유효 분해능을 제한할 수 있습니다.
피하면 좋은 함정
코드 제한은 실제 입력을 과전압에서 보호하지 않습니다. 부품의 입력 한계를 확인하세요.
이상적인 8비트 ADC에 기준과 같은 전압을 넣으면 코드는…
- 256
- 255
- 128
더 읽기
256개 코드가 0부터 시작하므로 최고는 255입니다.