Computere er digitale enheder, hvilket betyder, at de arbejder med diskrete værdier (0s og 1s). Analoge signaler er på den anden side kontinuerlige og varierer glat over tid. For at behandle analoge signaler bruger computere
analog-til-digital konvertere (ADC'er) .
Sådan fungerer det:
1. prøveudtagning: ADC tager et øjebliksbillede af det analoge signal med regelmæssige intervaller. Hyppigheden af disse snapshots kaldes samplinghastighed . En højere prøveudtagningshastighed fanger flere datapunkter pr. Sekund, hvilket resulterer i en mere nøjagtig digital repræsentation.
2. Kvantisering: Hver prøve tildeles derefter en diskret digital værdi inden for et foruddefineret interval. Dette interval er opdelt i et fast antal niveauer, kendt som kvantiseringsniveauer . Jo flere niveauer der er, jo mere præcis er repræsentationen af det analoge signal.
3. kodning: De digitale værdier kodes derefter i binært format, som computere kan forstå og behandle.
Her er en analogi: Forestil dig, at du vil fange et foto af et bevægende objekt. Du kan ikke fange hele sin bevægelse på én gang, så du tager flere snapshots med regelmæssige intervaller. Disse snapshots er som de prøver, der er taget af ADC.
Nogle almindelige ADC -typer:
* på hinanden følgende tilnærmelse ADC: Denne type fungerer ved gentagne gange at sammenligne det analoge signal med en referencespænding og justere det digitale output, indtil det matcher signalet.
* flash ADC: Denne type bruger et stort antal komparatorer til samtidig at sammenligne det analoge signal med et sæt referencespændinger. Det er meget hurtigt, men kan være dyrt.
* Sigma-Delta ADC: Denne type bruger oversampling og støjformningsteknikker til at opnå høj opløsning og lav støj.
Eksempler på analoge signaler, som computere kan behandle:
* lydbølger: Mikrofoner konverterer lydtryk til analoge signaler, som derefter digitaliseres af ADC'er til lydoptagelse og afspilning.
* lys: Kameraer bruger sensorer, der konverterer lysintensitet til analoge signaler, der digitaliseres til billedoptagelse og -behandling.
* Temperatur: Termistorer og andre sensorer konverterer temperaturændringer til analoge signaler, der kan digitaliseres til måling og kontrol.
Kort sagt, ADCS bro over kløften mellem analoge og digitale verdener, hvilket gør det muligt for computere at behandle de kontinuerlige oplysninger fra den virkelige verden.
