ADC 양자화 분해능 계산기

ADC 양자화 분해능 계산기 사용법

ADC의 비트 수와 기준전압을 입력하면 전체 입력 범위를 몇 단계로 나누는지 계산하고, 각 단계에 해당하는 1 LSB 전압을 보여줍니다. 센서 출력 범위, 마이크로컨트롤러의 아날로그 입력, 계측 회로의 최소 감지 전압을 검토할 때 활용할 수 있습니다.

계산 결과의 1 LSB 전압은 ADC가 이상적으로 구분할 수 있는 최소 전압 간격입니다. 값이 작을수록 더 세밀한 전압 변화를 표현할 수 있습니다.

계산 방법

ADC의 양자화 레벨 수는 비트 수에 따라 결정됩니다. 비트 수가 $N$일 때 양자화 레벨 수는 $2^N$입니다. 기준전압을 이 레벨 수로 나누면 1 LSB 전압을 구할 수 있습니다.

전체 입력 범위에서 1 LSB가 차지하는 비율을 백분율로 나타내면 이론적 분해능이 됩니다.

예를 들어 12비트 ADC는 2^12 = 4,096개의 양자화 레벨을 가집니다. 기준전압이 3.3V이면 1 LSB 전압은 약 3.3 / 4,096 = 0.0008057V, 즉 약 0.806mV입니다.

계산 예시

• 12비트 ADC, 기준전압 3.3V: 양자화 레벨은 4,096개이며 1 LSB 전압은 약 0.806mV, 이론적 분해능은 약 0.0244%입니다.
• 8비트 ADC, 기준전압 5V: 양자화 레벨은 256개이며 1 LSB 전압은 약 19.531mV, 이론적 분해능은 약 0.390625%입니다.

사용 시 주의사항 및 활용 팁

• 본 계산기 결과는 이상적인 ADC의 이론적 분해능을 나타내는 참고용 수치입니다.
• 실제 ADC 성능은 데이터시트의 ENOB(유효 비트 수)를 함께 확인해야 합니다.
• 기준전압의 정확도와 안정도가 낮으면 계산된 1 LSB 전압보다 실제 오차가 커질 수 있습니다.
• 입력 신호의 노이즈를 줄이고 적절한 접지, 디커플링, 아날로그 필터를 적용하면 실제 측정 품질을 개선할 수 있습니다.