Behovet av omvandling mellan analoga och digitala data härrör från de grundläggande skillnaderna mellan de två representationerna och styrkorna för var och en i olika applikationer. Här är en uppdelning:
Varför konvertera analog till digital (A/D -konvertering)?
* Lagring och bearbetning: Digitala data lagras, manipuleras och bearbetas av datorer och digitala system. Analoga signaler, som är kontinuerliga, är svåra att lagra direkt utan betydande informationsförlust. A/D -omvandling möjliggör effektiv lagring och beräkningsanalys av data som ursprungligen i analog form.
* Bullerminskning och signalförbättring: Digitala signaler är mindre mottagliga för brus och störningar än analoga signaler. A/D -omvandling gör det möjligt för digitala signalbehandlingstekniker (DSP) att filtrera bort brus och förbättra signalkvaliteten. Detta är avgörande i applikationer som ljudinspelning och medicinsk avbildning.
* Dataöverföring: Digitala signaler kan överföras över långa avstånd med mindre nedbrytning än analoga signaler. Detta möjliggör tillförlitlig dataöverföring i applikationer som telekommunikation och nätverk. Felkorrigering och datakomprimeringstekniker är också mycket lättare att implementera inom den digitala domänen.
* datakomprimering: Digitala data kan komprimeras mer effektivt än analoga data, vilket minskar lagringskraven och transmissionsbandbredd.
* Integration med digitala system: Moderna system är överväldigande digitala. För att integrera analoga sensorer och enheter (som mikrofoner, termometrar eller accelerometrar) i dessa system är A/D -omvandling nödvändig.
* Kompatibilitet: För att använda analog data med digital utrustning (datorer, smartphones etc.) är konvertering till ett digitalt format obligatoriskt.
Varför konvertera digital till analog (D/A -konvertering)?
* interaktion med den fysiska världen: Den fysiska världen är till stor del analog. För att interagera med fysiska processer och enheter (t.ex. styrande motorer, visa bilder på en skärm, generera ljud), måste digitala signaler konverteras tillbaka till analoga signaler.
* Utgång till analoga enheter: Många utgångsenheter, som högtalare, skärmar och ställdon, kräver analoga ingångar för att fungera.
* Mänsklig uppfattning: Mänskliga sinnen (hörsel, syn) uppfattar främst analoga signaler. D/en konvertering är avgörande för att göra digitala data märkbara för människor.
* simulering och modellering: Simuleringar av analoga system kräver ofta D/A-omvandling för att jämföra resultat med verkliga mätningar.
Kort sagt, behovet av A/D och D/A -omvandling uppstår från de kompletterande styrkorna hos analoga och digitala representationer. Analoga signaler utmärker sig för att fånga rikedomen i den verkliga världen, medan digitala signaler ger verktygen för effektiv lagring, manipulation, överföring och bearbetning. Konverteringsprocessen överbryggar klyftan mellan dessa två grundläggande olika världar, vilket får dem att arbeta sömlöst tillsammans.
