쓰로틀 신호 입력 받기 - ADC 이론 16:46
SAR ADC의 샘플링 타임을 크게 한다는 것은 결국
( 3 cycles -> 15 cycles -> 28 cycles ...)
정밀도 향상이라고 강의 영상에서 말씀하셨습니다.
그리고, 정밀도 향상과 시간 덜 쓰기는 Trade-off 관계라는 말씀을 하셨습니다.
그러면 결국
SAR ADC의 샘플링 타임 작게 하기 = 정밀도 하락 but 시간 덜 쓰기(T_conv)
SAR ADC의 샘플링 타임 크게 하기 = 정밀도 향상 but 시간 많이 쓰기(T_conv)
라고 이해했습니다. 제가 옳게 이해했는지 궁금합니다.
답변 1
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질문 감사합니다.
SAR ADC의 샘플링 타임은 쉽게 말해, 입력 전압을 내부 커패시터에 충전시키는 시간이라고 생각하시면 됩니다. 이때 전압이 커패시터에 충분히 충전되어야 올바른 값을 얻을 수 있습니다.
만약 샘플링 타임이 너무 짧으면, 커패시터가 충분히 충전되지 못하고 변환을 시작하기 때문에 입력 전압을 정확히 반영하지 못하게 됩니다. 예를 들어 센서나 외부 회로의 출력 임피던스가 10kΩ이고, ADC 내부 샘플링 커패시터가 10pF라면 RC 시상수는 약 100ns 정도가 됩니다. 이때 샘플링 타임을 너무 짧게 설정하면 충전이 완전히 이루어지지 않아 실제 전압보다 낮게 샘플링되는 현상이 발생합니다. 이런 경우 변환 속도는 빠르지만 정밀도가 떨어지게 됩니다.
반대로 샘플링 타임을 길게 잡으면 커패시터가 충분히 충전되기 때문에 보다 정확한 샘플링이 가능합니다. 예를 들어 15사이클(약 188ns)이나 28사이클(약 350ns)로 늘리면 정밀도는 좋아지지만 그만큼 한 번의 변환에 걸리는 시간(T_conv)도 길어져 변환 속도는 느려집니다.
결국 샘플링 타임은 속도와 정밀도의 트레이드오프 관계에 있습니다. 이 둘 사이에서 용도에 맞는 적절한 값을 선택하는 것이 핵심입니다.
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