Attraverso questo esperimento di elettronica digitale si sono voluti sondare i limiti che si presentano nella trasformazione di un segnale analogico nella sua controparte digitale. Tale trasformazione si effettua attraverso un ADC (Analog to Digital Converter), ovvero un componente elettronico che converte un segnale analogico, ad esempio una corrente o una tensione variabili nel tempo, in dei numeri.
Questa necessità si presenta dal momento che strumenti di tipo digitale risultano essere molto più semplici, economici e versatili rispetto a strumenti di tipo analogico. Il loro impiego corretto consente di degradare il segnale in misura significativamente ridotta rispetto agli analoghi analogici, ma presentano due effetti da tenere sotto controllo.
Quantizzazione: nel passaggio dal continuo al discreto il segnale viene quantizzato, ovvero discretizzato. Non tutti gli infinti valori assunti dalla funzione continua analogica possono essere convertiti in digitale. La perdita di informazioni e il rumore aggiuntivo che tale processo genera sarà pari al massimo alla metà del LSB (Least Significant Bit). L’approssimazione è tanto più drastica quanto minore è il numero di bit dell’ADC. Il modo migliore per ovviare a questo problema è trovare il giusto trade-off tra un numero elevato di bit e la velocità con cui si vuole effettuare la conversione (maggiore è il numero di bit, più lenta sarà la conversione).
Campionamento: nella conversione da analogico a digitale non è possibile prelevare il segnale continuo a qualunque istante di tempo, ma si dovrà fissare un intervallo di tempo in cui prelevare il segnale per ottenere la sua controparte discreta. Si potrebbe affermare qualitativamente che, per non perdere informazioni, sia necessario campionare velocemente, e quindi scegliere un intervallo di tempo più piccolo possibile. La scelta di tale intervallo di tempo, e quindi della frequenza di campionamento, è regolata dal Teorema di Nyquist-Shannon.
Attraverso un generatore di forme d’onda e un oscilloscopio digitale si sono sperimentati gli effetti che quantizzazione e campionamento generano nella conversione di un segnale da analogico a digitale.
