Przetworniki są wykorzystywane na przykład w układach z czujnikami, dzięki czemu sygnał z czujnika, który zwykle jest słaby i trudny w przekazywaniu na odległość, zostaje przekształcony do postaci i wartości użytecznej dla dalszego przetwarzania. Najczęściej przetworniki realizują przekształcenie wielkości fizycznej na wielkości elektryczne takie jak napięcie elektryczne lub natężenie prądu.

A/C

Dzięki temu możliwe jest przetwarzanie ich w urządzeniach elektronicznych opartych o architekturę zero-jedynkową oraz gromadzenie na dostosowanych do tej architektury nośnikach danych. Proces ten polega na uproszczeniu sygnału analogowego do postaci skwantowanej (dyskretnej), czyli zastąpieniu wartości zmieniających się płynnie do wartości zmieniających się skokowo w odpowiedniej skali (dokładności) odwzorowania. Przetwarzanie A/C tworzą 3 etapy: próbkowanie, kwantyzacja i kodowanie. Działanie przeciwne do wyżej wymienionego wykonuje przetwornik cyfrowo-analogowy C/A.

Próbkowanie polega na pobieraniu co pewien czas (zwykle jednakowy) próbek sygnału analogowego i zapamiętaniu ich wartości (np. wartości napięcia w danej chwili); częst. próbkowania sygnału jest określona warunkiem Nyquista, który mówi, że powinna być ona co najmniej 2-krotnie większa od maks. częst. widma sygnału; jest to warunek wiernego odtworzenia sygnału analogowego z jego próbek. W wyniku próbkowania sygnału analogowego otrzymuje się sygnał dyskretny w czasie, w postaci ciągu próbek o wartościach odpowiadających wartościom sygnału w chwilach pobierania próbek.

Kwantowanie polega na podzieleniu ciągłego zbioru wartości sygnału na skończoną liczbę sąsiadujących ze sobą przedziałów i ustaleniu poziomów kwantowania (tj. określonych wartości z każdego przedziału, reprezentujących wszystkie wartości w tym przedziale), a następnie przypisaniu każdej próbce odpowiedniego (najbliższego) poziomu kwantowania; różnica między rzeczywistymi wartościami próbek sygnału a przypisanymi im poziomami kwantowania określa błąd kwantowania (jest on tym mniejszy, im większa jest liczba przedziałów kwantowania). Operacja kwantowania prowadzi więc zawsze do straty pewnej liczby informacji zawartej w sygnale analogowym, przy czym strata ta jest tym mniejsza, im bliżej siebie leżą poziomy kwantowania. Jeżeli w kolejnej operacji (tj. kodowaniu) stosuje się kodowanie binarne (w technice stosowane prawie wyłącznie), to liczbę przedziałów kwantowania wybiera się z reguły jako równą 2ⁿ, gdzie n jest liczbą naturalną.

Kodowanie polega na przyporządkowaniu poziomom kwantowania (a więc i skwantowanym próbkom) zakodowanych liczb (słów kodowych); w przypadku kodowania binarnego każdemu z 2ⁿ poziomów kwantowania odpowiada słowo kodowe o długości n znaków (cyfr) binarnych, czyli n-elementowy ciąg zer i jedynek (dwójkowy system liczbowy). Na przykład, jeśli zakres zmian analogowego sygnału, będącego przebiegiem napięcia elektr. o wartościach zawartych w przedziale 0–15 mV, podzieli się na 16 = 2⁴ poziomów kwantowania, wówczas próbce o wartości 8,2 mV przyporządkowuje się poziom kwantowania 8 mV i słowo kodowe 1000, a próbce o wartości 12,7 mV — poziom kwantowania 13 mV i słowo kodowe 1101; sygnał cyfrowy otrzymany w wyniku p.a.-c. może być fizycznie reprezentowany np. przez ciąg impulsów odpowiadających cyfrze 1 i przerw między impulsami odpowiadających cyfrze 0 lub też kombinacją 2 różnych poziomów napięcia reprezentujących te cyfry.

Przetwornik cyfrowo-analogowy, przetwornik C/A lub DAC (z ang. Digital to Analog Converter, DAC) przyrząd elektroniczny przetwarzający sygnał cyfrowy (zazwyczaj liczbę binarną w postaci danych cyfrowych) na sygnał analogowy w postaci prądu elektrycznego lub napięcia o wartości proporcjonalnej do tej liczby. Innymi słowy jest to układ przetwarzający dyskretny sygnał cyfrowy na równoważny mu sygnał analogowy. Taki przetwornik ma n wejść i jedno wyjście. Przetworniki C/A pracują w oparciu o jedną z trzech metod przetwarzania:

• równoległą

• wagową

• zliczania

Przetwornik analogowo-cyfrowy w skrócie zwany ADC wykonuje odwrotną konwersję.

Biorąc pod uwagę cechy użytkowe oraz różnice konstrukcyjne przetworniki C/A można podzielić na:

• uśredniające przetworniki C/A

• mnożące przetworniki C/A

• z przełączaniem prądów

• z napięciowymi źródłami odniesienia

• inne przetworniki.