Skip to main content

5. Parameter Penting ADC pada ATmega328p

5.1 Tegangan Referensi (Vref)

Tegangan Referensi (Vref) adalah tegangan maksimum yang menjadi acuan skala penuh pada proses konversi ADC. Vref menentukan rentang tegangan input yang dapat dibaca oleh ADC.

Pada ATmega328p, terdapat tiga pilihan sumber tegangan referensi:

REFS1 REFS0 Sumber Vref Keterangan
0 0 AREF pin Menggunakan tegangan eksternal yang dihubungkan ke pin AREF
0 1 AVcc Menggunakan tegangan supply (VCC), biasanya 5V
1 0 (tidak digunakan) —
1 1 Internal 2.56V Menggunakan tegangan referensi internal tetap 2.56V, mengabaikan VCC

image

Pengaruh Vref terhadap resolusi efektif:

Vref Resolusi per step
5V (AVcc) 5V / 1024 ≈ 4.88 mV per langkah
2.56V (Internal) 2.56V / 1024 ≈ 2.5 mV per langkah

Semakin kecil Vref, semakin halus resolusi — namun rentang input yang bisa dibaca juga lebih kecil.

5.2 Prescaler

Prescaler adalah pembagi frekuensi clock yang menentukan kecepatan ADC clock dari clock utama sistem (F_CPU). ADC membutuhkan clock dalam rentang 50 kHz – 200 kHz untuk hasil yang akurat.

Pada ATmega328p (F_CPU = 16 MHz), pilihan prescaler dikonfigurasi melalui bit ADPS2:ADPS0 di register ADCSRA:

ADPS2 ADPS1 ADPS0 Pembagi ADC Clock (pada 16 MHz)
0 0 0 CLK/2 8 MHz
0 0 1 CLK/2 8 MHz
0 1 0 CLK/4 4 MHz
0 1 1 CLK/8 2 MHz
1 0 0 CLK/16 1 MHz
1 0 1 CLK/32 500 kHz
1 1 0 CLK/64 250 kHz
1 1 1 CLK/128 125 kHz ✅ (paling akurat)

Catatan: ADC clock yang direkomendasikan adalah antara 50 kHz–200 kHz. Prescaler CLK/128 pada 16 MHz menghasilkan 125 kHz — berada di dalam rentang optimal.

5.3 Conversion Rate

Conversion Rate (kecepatan konversi) adalah jumlah konversi ADC yang dapat dilakukan per detik. Nilainya bergantung pada ADC clock dan jumlah siklus clock per konversi.

Pada ATmega328p:

  • Satu konversi ADC membutuhkan 13 siklus ADC clock (kecuali konversi pertama setelah enable = 25 siklus)
  • Conversion Rate = ADC Clock / 13
Prescaler ADC Clock Conversion Rate
CLK/64 250 kHz ≈ 19.2 kSPS
CLK/128 125 kHz ≈ 9.6 kSPS

kSPS = kilo Samples Per Second (ribu sampel per detik)

5.4 Pengaruh Vref, Prescaler, dan Conversion Rate terhadap Akurasi

Ketiga parameter ini saling berkaitan dalam menentukan kualitas hasil konversi ADC, baik dari sisi resolusi, akurasi, maupun kemampuan mengikuti perubahan sinyal.

Parameter Nilai Lebih Kecil Nilai Lebih Besar
Vref Resolusi lebih halus (LSB kecil), tetapi rentang input terbatas Rentang input lebih luas, tetapi resolusi lebih kasar (LSB besar)
Prescaler (pembagi) Frekuensi ADC tinggi → risiko ketidakakuratan jika melebihi batas spesifikasi Frekuensi ADC lebih rendah → operasi lebih stabil jika berada dalam rentang optimal (50–200 kHz)
Conversion Rate Sampling jarang → berisiko kehilangan informasi (aliasing) Sampling lebih sering → mampu mengikuti perubahan sinyal dengan lebih baik

Kesimpulan:

  • Vref menentukan trade-off antara resolusi dan rentang pengukuran.
  • Prescaler harus dipilih agar frekuensi ADC berada dalam rentang optimal untuk menjaga akurasi.
  • Conversion rate harus cukup tinggi (≥ 2× frekuensi sinyal, sesuai Teorema Nyquist yang akan kalian pelajari pada praktikum Telekomunikasi semester 5) agar sinyal dapat direpresentasikan dengan baik.

No comments to display

Back to top