สถานการณ์วิศวกรระบบไฟฟ้า e2d225a69e612f493d7423cd7a46ca19c42b28d6beac29be355cbd7cf3e2e129: เมื่อวิเคราะห์วงจร ความปลอดภัย และผลกระทบต่ออุปกรณ์ ข้อใดอธิบายได้ถูกต้องเกี่ยวกับ เมื่อออกแบบวงจรแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นดิจิทัล (ADC - Analog to Digital Converter) ที่มีความแม่นยำ 12 บิต (12-bit) กับ 16 บิต (16-bit) ข้อใดอธิบายถึงผลกระทบต่อการแสดงแรงดันไฟฟ้าอินพุตได้ถูกต้อง เมื่อช่วงแรงดันอินพุต (Input Range) เท่ากัน?
กADC 16 บิตมีการแบ่งขั้น (Quantization) มากกว่า โดยจำนวนขั้นทั้งหมด = 2^16 = 65,536 ขั้น ซึ่งมากกว่า ADC 12 บิต (2^12 = 4,096 ขั้น) หมายความว่า ค่าขั้นควอนไทเซชัน (Quantization Step) ของ 16 บิตจะเล็กกว่า ทำให้มีความแม่นยำและความละเอียดในการแสดงแรงดันสูงกว่า และเกิดข้อผิดพลาดจากการแปลง (Quantization Error) น้อยกว่า
ขADC 16 บิตและ 12 บิตมีความแม่นยำเท่ากันเพราะขึ้นอยู่กับความถี่สุ่มตัวอย่าง (Sampling Rate) เท่านั้น จำนวนบิตไม่มีผลต่อความแม่นยำ
คADC 12 บิตมีความแม่นยำสูงกว่า 16 บิต เพราะใช้พลังงานน้อยกว่าและประมวลผลได้เร็วกว่า
งADC 16 บิตจะเพิ่มข้อผิดพลาดจากการแปลงเพราะมีจำนวนขั้นมากเกินไป ทำให้สัญญาณรบกวน (Noise) ในวงจรเพิ่มขึ้น
เฉลยอธิบาย
ข้อ A อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างบิตจำนวน ขั้นควอนไทเซชัน และความแม่นยำได้ถูกต้อง โดย 2^n ขั้นให้ค่าขั้นที่เล็กกว่า ส่งผลให้ความแม่นยำดีขึ้น ตัวเลือก B ไม่ถูกต้อง เพราะจำนวนบิตมีผลต่อความแม่นยำ ตัวเลือก C สลับการเปรียบเทียบ ตัวเลือก D ให้แนวคิดผิดเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างบิตกับเสียงรบกวน