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a cura di G.Finizio a cura di G.Finizio

Analogico e Digitale

Auto-istruzione 1

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

La storia del computer è strettamente legata alla La storia del computer è strettamente legata alla storia dell’elettronica che aveva visto nei greci, e storia dell’elettronica che aveva visto nei greci, e più precisamente in Talete, l’involontario più precisamente in Talete, l’involontario scopritore, quando strofinando una pietra scopritore, quando strofinando una pietra d’ambra d’ambra (Elektron = fatta dal Sole)(Elektron = fatta dal Sole), questa , questa attraeva a se piccole particelle; attraeva a se piccole particelle;

Pietra d’ Ambra

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Talete non sapeva che una tale azione era Talete non sapeva che una tale azione era dovuta alla carica elettrica indotta dallo dovuta alla carica elettrica indotta dallo sfregamento della pietra, ne poteva sfregamento della pietra, ne poteva immaginare quale rivoluzione tecnologica immaginare quale rivoluzione tecnologica sarebbe nata da questo principio sarebbe nata da questo principio elementare. Platone descriveva questo elementare. Platone descriveva questo esperimento, come “ le meraviglie esperimento, come “ le meraviglie riguardanti l’attrazione dell’ ambra”riguardanti l’attrazione dell’ ambra”

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Da questo principio è nata l’elettricità a da Da questo principio è nata l’elettricità a da essa l’elettronica; essa l’elettronica;

quest’ ultima è una tecnologia che quest’ ultima è una tecnologia che progetta e realizza apparati organizzati in progetta e realizza apparati organizzati in circuiti costituiti da componenti attivi e circuiti costituiti da componenti attivi e passivi che sfruttano per il loro passivi che sfruttano per il loro funzionamento proprio flussi di corrente funzionamento proprio flussi di corrente elettrica.elettrica.

Analogico e DigitaleAnalogico e DigitaleAnche il computer è uno di questi apparati, quindi sostanzialmente funziona attraverso una serie di sofisticati circuiti elettronici con una tecnica definita Digitale. Questo termine è ormai entrato nel dire comune e spesso viene contrapposto ad un altro termine: Analogico.

Analogico Tecnica che prevede un rapporto di “analogia” tra una grandezza (tensione, frequenza, corrente o altro) posta all’ingresso e la stessa inviata all’uscita. Qualsivoglia variazione in entrata assume un valore proporzionale in uscita.

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Proviamo a dare qualche definizione:

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Digitale Tecnica che prevede la rappresentazione di grandezze e variabili in forma numerica, che sono da considerare un insieme di valori discreti.

Le due definizioni risultano forse un pò troppo tecniche, per cui proviamo a chiarire i concetti fondamentali.

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Il circuito elettrico più utilizzato è sicuramente quello che ci permette di accendere o spegnere le luci di casa.

Clicca sull’interruttore

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

……e l’azione più comune è appunto quella di premere l’interruttore della luce e ottenere l’accensione o lo spegnimento della lampadina.

Clicca sull’interruttore

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Questo tipo di circuito si comporta per analogia; in pratica qualsivoglia variazione in entrata (interruttore acceso o spento) produce la stessa variazione in uscita (lampadina accesa o spenta)

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Se al posto dell’interruttore inseriamo un variatore di tensione potremo verificare che qualsivoglia variazione di tensione in entrata (input) produce per analogia una identica variazione in uscita (output), che si manifesterà nel nostro caso con una maggiore o minore luminosità della lampadina.Provate a premere le frecce rosse per aumentare o diminuire la tensione

Per continuare

0 Volt

100 watt

0 Watt

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Per continuare

110 Volt 50 Watt

100 watt

Se al posto dell’interruttore inseriamo un variatore di tensione potremo verificare che qualsivoglia variazione di tensione in entrata (input) produce per analogia una identica variazione in uscita (output), che si manifesterà nel nostro caso con una maggiore o minore luminosità della lampadina.Provate a premere le frecce rosse per aumentare o diminuire la tensione

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Per continuare

150 Volt 68 Watt

100 watt

Se al posto dell’interruttore inseriamo un variatore di tensione potremo verificare che qualsivoglia variazione di tensione in entrata (input) produce per analogia una identica variazione in uscita (output), che si manifesterà nel nostro caso con una maggiore o minore luminosità della lampadina.Provate a premere le frecce rosse per aumentare o diminuire la tensione

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Per continuare

220 Volt 100 Watt

100 watt

Se al posto dell’interruttore inseriamo un variatore di tensione potremo verificare che qualsivoglia variazione di tensione in entrata (input) produce per analogia una identica variazione in uscita (output), che si manifesterà nel nostro caso con una maggiore o minore luminosità della lampadina.Provate a premere le frecce rosse per aumentare o diminuire la tensione

Nei sistemi analogici, quindi, tutti i Nei sistemi analogici, quindi, tutti i comportamenti di un dato apparecchio comportamenti di un dato apparecchio sono il risultato delle variazioni di tensione sono il risultato delle variazioni di tensione e corrente prodotte dal circuito e che si e corrente prodotte dal circuito e che si manifestano in uscita per esempio, in una manifestano in uscita per esempio, in una maggiore o minore luminosità, in un maggiore o minore luminosità, in un maggiore o minore volume sonoro, e in un maggiore o minore volume sonoro, e in un circuito radio, anche per la selezione di circuito radio, anche per la selezione di questa o quella frequenza radiofonica, e questa o quella frequenza radiofonica, e così via. così via.

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Proviamo a rileggere la definizione di “Analogico”, dovrebbe essere tutto più chiaro:

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Analogico Tecnica che prevede un rapporto di “analogia” tra una grandezza (tensione, frequenza, corrente o altro) posta all’ingresso e la stessa inviata all’uscita. Qualsivoglia variazione in entrata assume un valore proporzionale in uscita.

Nei sistemi digitali, pur mantenendo uno stesso Nei sistemi digitali, pur mantenendo uno stesso intento finale (variare la luminosità di una intento finale (variare la luminosità di una lampadina, variare il volume sonoro, selezionare lampadina, variare il volume sonoro, selezionare una frequenza radio, e così via) il metodo una frequenza radio, e così via) il metodo seguito sarà diverso, poiché nel caso del digitale seguito sarà diverso, poiché nel caso del digitale le variazioni necessarie sono desunte non già le variazioni necessarie sono desunte non già da variazioni lineari come nell’analogico, ma da da variazioni lineari come nell’analogico, ma da una serie di valori discreti che produrranno un una serie di valori discreti che produrranno un risultato finale che sarà tanto più preciso, quanto risultato finale che sarà tanto più preciso, quanto maggiore è il loro numero.maggiore è il loro numero.

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Proviamo a costruire un piccolo amplificatore digitale:

1W

2W

4W

8W

Digitale

Ad un segnale d’ingresso

Colleghiamo una serie di amplificatori a potenza fissa (1W,2W,4W,8W)

E a quest’ultimi colleghiamo un altoparlante

ogni amplificatore potrà ricevere o meno tensione attraverso un’interruttore

tensione

1W

2W

4W

8W

DigitaleSegnale

d’ingresso

Se gli interruttori sono spenti si dirà che ogni amplificatore è posto a “0” (condizione logica 0)

I Amp = 0

II Amp = 0

III Amp = 0

IV Amp = 0

Quindi non vi sarà nessuna amplificazione e il segnale in uscita sarà a 0 Watt

0 Watttensione

1W

2W

4W

8W

I Amp = 1

II Amp = 1

III Amp = 1

IV Amp = 1

15 Watt

DigitaleSegnale

d’ingresso

tensione

Al contrario se tutti gli interruttori sono accesi, si dirà che ogni amplificatore è posto a “1” (condizione logica 1)

E in uscita il segnale sarà amplificato con una potenza pari all’insieme delle potenze dei singoli amplificatori (1+2+4+8=15)

Digitale

Il circuito digitale da noi costruito è ovviamente molto grossolano, ma se proviamo a combinare i quattro interruttori ci accorgiamo che in uscita potremo ottenere potenze da 0 a 15 watt, con passi da 1 watt; Ogni combinazione sarà identificata con un valore univoco di “0” e di “1”

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

0 0 0 0

0 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

0 0 0 1

1 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

0 0 1 0

2 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

0 0 1 1

3 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

0 1 0 0

4 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

0 1 0 1

5 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

0 1 1 0

6 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

0 1 1 1

7 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

1 0 0 0

8 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

1 0 0 1

9 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

1 0 1 0

10 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

1 0 1 1

11 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

1 1 0 0

12 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

1 1 0 1

13 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

1 1 1 0

14 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Digitale

1W2W4W8W

Segnale d’ingresso

1 1 1 1

15 watt

Per continuare

Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

Le combinazioni di “0” e “1” (valori Le combinazioni di “0” e “1” (valori univoci), sono in pratica i valori discreti di univoci), sono in pratica i valori discreti di cui abbiamo parlato in precedenza.cui abbiamo parlato in precedenza.

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Proviamo adesso a rileggere la Proviamo adesso a rileggere la definizione di “digitale”definizione di “digitale”

Analogico e DigitaleAnalogico e Digitale

Digitale Tecnica che prevede la rappresentazione di grandezze e variabili in forma numerica, che sono da considerare un insieme di valori discreti.

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Se avete ancora qualche dubbio provate a ricominciare da capo:

Da capo Fine