Vi sono molti casi in cui, per ragioni tecnologiche o pratiche, si vuole trattare o rappresentare una grandezza analogica, come se fosse digitale. Si pensi per esempio alla temperatura visualizzata sul display dei termometri digitali. In questo caso la temperatura è una grandezza analogica, ma essa viene digitalizzata (cioè trasformata in digitale) allo scopo di visualizzarla sul display. Uno strumento di misura simile, che però non effettua digitalizzazione della grandezza misurata, è il termometro a mercurio: in questo caso l'altezza della colonnina di mercurio è proporzionale alla temperatura misurata, senza che vi sia nessun quanto.
Nel caso del termometro digitale mostrato in figura, la temperatura è stata digitalizzata con un quanto pari a 0,1 °C.
Un altro esempio è costituito dal tempo, esso pure una grandezza analogica, e dai cronometri digitali. Anche in questo caso, esiste uno strumento simile, il cronometro analogico, che effettua la misura del tempo senza digitalizzazione.
Nell'esempio del cronometro digitale in figura, il quanto è pari a un centesimo di secondo.
La digitalizzazione di una grandezza analogica è indispensabile quando si vuole elaborare la grandezza per mezzo di un calcolatore. I computer infatti sono in grado di elaborare valori numerici, ma non grandezze analogiche. Volendo per esempio registrare in un file i valori di temperatura misurati in un certo luogo, sarà necessario trasformare tali valori analogici in valori numerici che il computer è in grado di trattare. La conversione di una grandezza analogica in digitale prende il nome di conversione analogico-digitale. Non è possibile digitalizzare direttamente una qualsiasi grandezza fisica come la temperatura, ma è invece possibile digitalizzare una tensione (la quale a sua volta può essere il risultato di una misura di temperatura) e il dispositivo che effettua la conversione è detto convertitore analogico-digitale (o ADC, Analog to Digital Converter).
Viceversa accade spesso che si voglia controllare per mezzo di un computer l'andamento di una grandezza analogica. Questo è per esempio il caso di un calcolatore che regola la temperatura in un ambiente. In questo secondo caso sarà necessario trasformare i dati numerici del computer in valori analogici e si parla dunque di conversione digitale-analogica. Il dispositivo che effettua la conversione da digitale a una tensione analogica è detto convertitore digitale-analogico (o DAC, Digital to Analog Converter).
I simboli circuitali normalmente usati per rappresentare ADC e DAC sono mostrati in figura:
Consideriamo per esempio la registrazione di un suono in digitale. Semplificando un po', essa potrą essere effettuata collegando un microfono all'ingresso di un convertitore ADC. L'uscita dell'ADC produrrą dei valori numerici, corrispondenti alle tensioni misurate dal microfono, che potranno quindi essere salvati in un file su disco:
In modo simmetrico un convertitore DAC potrą essere usato per trasformare i valori numerici salvati nel file in tensioni da inviare a un altoparlante per produrre suono:
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