(la videolezione) Quando si parla di conversione digitale-analogico (DAC), ci si riferisce a quel processo affascinante con cui un segnale digitale – fatto di numeri binari – viene trasformato in un segnale analogico continuo, comprensibile per dispositivi del mondo reale come altoparlanti, motori o strumenti di misura.
Un microcontrollore o un computer elabora i dati in digitale: 0 e 1 che rappresentano valori logici. Ma il mondo fisico non ragiona in bit, bensì in tensioni, correnti, onde sonore e luminosità. Ecco dove entra in gioco il DAC: è il ponte tra la logica binaria e la realtà tangibile.
Immaginiamo di voler riprodurre un suono con Arduino. I dati audio arrivano in forma numerica, ma per far vibrare una membrana di uno speaker serve una variazione continua di tensione. Il DAC prende questi numeri e li converte in un segnale analogico, fluido, che ricrea il suono originario.
La conversione digitale-analogica è fondamentale per applicazioni audio, video, controllo di attuatori e comunicazione con sensori analogici.
Come funziona la conversione D/A
Una volta che disponiamo dei campioni di un segnale analogico memorizzati in formato digitale. in RAM oppure in un file, possiamo, a partire da questi, generare un nuovo segnale utilizzando un convertitore digitale-analogico (DAC)
. Quest'ultimo genera, per ogni campione memorizzato (parola binaria di un n bit) una tensione corrispondente. La tensione rimane costante finché non viene preso in considerazione il campione successivo che porterà la tensione ad un nuovo valore e così via. Ne deriverà una forma d'onda fatta 'a scalini' che ricostituisce il segnale originario, come descritto nella figura in basso.
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L'ultima operazione successiva da compiere consiste nel rimuovere gli scalini che sappiamo essere brusche transizioni. Ciò corrisponde ad avere frequenze componenti molto elevate che dunque possono essere rimosse da un filtro passa basso con banda adeguata, chiamato filtro di ricostruzione, in modo da lasciare passare solo le frequenze del segnale originario. Nella videolezione si produce un segnale sinusoidale con un DAC a resistori pesati interfacciato con Arduino.
Qui il Circuito Tinkercad:
- senza iscrizione é possibile simularlo, consultare la lista dei componenti, copiare il codice e scaricare il pdf dello schema;
- con l'iscrizione gratuita è possibile anche copiarlo e modificarlo a proprio piacimento.
