DAC-uri care funcționează pe principiul diviziunii tensiunii. Convertor digital-analogic

DAC cu modulare a lățimii impulsului

DAC condensator comutat în serie

DAC-uri paralele

DAC cu însumarea curenților de greutate
DAC pe surse curente
Formarea semnalului de ieșire sub formă de tensiune
Condensator comutat în paralel DAC
DAC cu însumarea tensiunii

Interfețe de convertizor D/A

DAC cu intrare serial
DAC cu interfață de date de intrare paralelă

aplicație DAC

Manipularea numerelor semnate
Multiplicatori și divizori de funcții
Atenuatoare și integratoare pe DAC-uri
Sisteme de sinteză a semnalului digital direct

Parametrii DAC

Convertoare digital-analogic

Un convertor digital-analogic (DAC) este conceput pentru a converti un număr, definit de obicei ca un cod binar, într-o tensiune sau curent proporțional cu valoarea codului digital. Circuitul convertoarelor digital-analogic este foarte divers. În fig. Figura 1 prezintă o schemă de clasificare a DAC în funcție de caracteristicile circuitului său. În plus, circuitele integrate ale convertoarelor digital-analogic sunt clasificate în funcție de următoarele criterii:

După tipul de semnal de ieșire: cu ieșire de curent și ieșire de tensiune
După tipul de interfață digitală: cu intrare serială și cu intrare paralelă a codului de intrare
După numărul de DAC-uri de pe cip: cu un singur canal și cu mai multe canale
După viteză: viteză moderată și mare

Orez. 1. Clasificare DAC

DAC cu însumarea curenților de greutate

Majoritatea circuitelor DAC paralele se bazează pe suma curenților, puterea fiecăruia dintre acestea fiind proporțională cu greutatea bitului binar digital și ar trebui însumați numai curenții de biți a căror valoare este egală cu 1. De exemplu, să presupunem că doriți pentru a converti un cod binar pe patru biți într-un semnal de curent analogic. A patra cifră, cea mai semnificativă (MSB) va avea o pondere de 2 3 =8, a treia cifră va avea 2 2 =4, a doua va avea 2 1 =2 și cea mai puțin semnificativă cifră va avea 2 0 =1. Dacă greutatea MZR eu MZR = 1 mA, atunci eu SZR =8 mA și curentul maxim de ieșire al convertorului eu ieșire max = 15 mA și corespunde codului 1111 2. Este clar că codul 1001 2, de exemplu, îi va corespunde eu out = 9 mA, etc. În consecință, este necesară construirea unui circuit care să asigure generarea și comutarea curenților precisi de cântărire conform legilor date. Cel mai simplu circuit care implementează acest principiu este prezentat în Fig. 3.

CU Rezistențele rezistențelor sunt alese astfel încât atunci când întrerupătoarele sunt închise, un curent corespunzător greutății descărcării să circule prin ele. Tasta trebuie să fie închisă atunci când bitul corespunzător al cuvântului de intrare este egal cu unu. Curentul de ieșire este determinat de relația

Cu o capacitate mare de biți a DAC-ului, rezistențele de setare a curentului trebuie să fie potrivite cu o precizie ridicată. Cele mai stricte cerințe de precizie sunt impuse rezistențelor cu cifrele cele mai mari, deoarece răspândirea curenților în ele nu trebuie să depășească curentul cifrei de ordin inferior. Prin urmare, rezistența s-a extins k-a cifră trebuie să fie mai mică decât

R/R=2 – k

Din această condiție rezultă că răspândirea rezistenței rezistenței, de exemplu, în a patra cifră nu trebuie să depășească 3%, iar în a 10-a cifră – 0,05% etc.

Schema luată în considerare, cu toată simplitatea ei, are o grămadă de dezavantaje. În primul rând, pentru diferite coduri de intrare, curentul consumat de la sursa de tensiune de referință (RPS) va fi diferit, iar acest lucru va afecta valoarea tensiunii de ieșire RES. În al doilea rând, valorile rezistenței rezistențelor de greutate pot diferi de mii de ori, iar acest lucru face foarte dificilă implementarea acestor rezistențe în circuitele integrate semiconductoare. În plus, rezistența rezistențelor de ordin înalt din DAC-urile multi-biți poate fi comparabilă cu rezistența comutatorului închis, iar acest lucru va duce la o eroare de conversie. În al treilea rând, în acest circuit, se aplică o tensiune semnificativă întrerupătoarelor deschise, ceea ce complică construcția acestora.

Aceste neajunsuri au fost eliminate în circuitul DAC AD7520 (analog domestic al 572PA1), dezvoltat de Analog Devices în 1973, care este acum în esență un standard industrial (multe modele DAC în serie sunt realizate conform acestuia). Diagrama indicată este prezentată în Fig. 4. Tranzistoarele MOS sunt folosite aici ca comutatoare.

Orez. 4. Circuit DAC cu comutatoare și matrice de impedanță constantă

În acest circuit, setarea coeficienților de ponderare a treptelor convertorului se realizează prin împărțirea secvențială a tensiunii de referință folosind o matrice rezistivă de impedanță constantă. Elementul principal al unei astfel de matrice este un divizor de tensiune (Fig. 5), care trebuie să îndeplinească următoarea condiție: dacă este încărcat cu rezistență R n, apoi impedanța sa de intrare R inx trebuie să ia și valoarea R n. Coeficientul de slăbire a lanțului = U 2 /U 1 la această sarcină trebuie să aibă valoarea specificată. Când aceste condiții sunt îndeplinite, obținem următoarele expresii pentru rezistențe:

în conformitate cu fig. 4.

Deoarece în orice poziție a comutatoarelor S k ele conectează bornele inferioare ale rezistențelor la magistrala circuitului comun, sursa de tensiune de referință este încărcată cu o impedanță de intrare constantă Rîn = R. Acest lucru asigură că tensiunea de referință rămâne neschimbată pentru orice cod de intrare DAC.

Conform fig. 4, curenții de ieșire ai circuitului sunt determinați de relații

și curentul de intrare

Deoarece bornele inferioare ale rezistențelor 2 R matrice pentru orice stare de comutare S k conectate la magistrala de circuit comun prin rezistența scăzută a întrerupătoarelor închise, tensiunile de pe întrerupătoare sunt întotdeauna mici, în limita câțiva milivolți. Acest lucru simplifică construcția întrerupătoarelor și a circuitelor de control și permite utilizarea tensiunilor de referință dintr-o gamă largă, inclusiv polarități diferite. Deoarece curentul de ieșire DAC depinde de U op liniar (vezi (8)), convertoarele de acest tip pot fi utilizate pentru a multiplica un semnal analogic (aplicându-l la intrarea tensiunii de referință) cu un cod digital. Astfel de DAC-uri sunt numite inmultindu-se(MDAC).

Precizia acestui circuit este redusă de faptul că pentru DAC-urile cu biți înalți, este necesar să se potrivească rezistența. R 0 întrerupătoare cu curenți de descărcare. Acest lucru este important în special pentru cheile de comandă superioară. De exemplu, în DAC-ul AD7520 pe 10 biți, MOSFET-urile cheie ale celor mai importanți șase biți sunt făcute diferite ca suprafață și rezistență. R 0 crește conform codului binar (20, 40, 80, ..., 640 Ohm). În acest fel, căderile de tensiune între comutatoarele primilor șase biți sunt egalizate (până la 10 mV), ceea ce asigură monotonitatea și liniaritatea răspunsului tranzitoriu DAC. DAC 572PA2 pe 12 biți are o neliniaritate diferențială de până la 0,025% (1 LSB).

Cel mai simplu convertor digital-analogic (DAC) este un convertor pe un singur bit. Un amplificator de limitare simplu, care poate fi folosit ca un astfel de DAC, poate servi ca un astfel de DAC. Unul realizat folosind tehnologia CMOS este deosebit de potrivit, deoarece în această tehnologie curenții de ieșire de unu și zero sunt egali. Un astfel de convertor digital-analogic este prezentat în Figura 1.

Figura 1. Diagrama schematică a unui convertor digital-analogic (DAC) pe un singur bit

Un DAC cu o singură cifră transformă semnul unui număr în formă analogică. Pentru conversia digital-analogic la o frecvență de eșantionare foarte mare, de multe ori mai mare decât frecvența Kotelnikov, un astfel de convertor este destul de suficient, totuși, în majoritatea cazurilor, pentru conversia digital-analogic de înaltă calitate, un număr mai mare de biți este necesar. Se știe că un număr binar este descris prin următoarea formulă:

(1)

Pentru a converti codul binar digital în tensiune, puteți utiliza această formulă direct, adică utilizați un adunator analogic. Vom seta curenții folosind rezistențe. Dacă rezistențele diferă între ele cu un factor de doi, atunci și curenții vor respecta legea binară, așa cum se arată în formula (1). Dacă unul logic este prezent la ieșirea registrului, acesta va fi convertit într-un curent corespunzător unui bit binar folosind un rezistor. În acest caz, tensiunea va funcționa ca un convertor digital-analogic. Circuitul unui DAC care funcționează conform principiului descris este prezentat în Figura 2.

Figura 2. Diagrama schematică a unui convertor digital-analogic pe patru biți cu însumarea curenților de greutate

În diagrama prezentată în figura 2, potențialul celui de-al doilea terminal este zero. Acest lucru se realizează prin feedback negativ paralel, care reduce impedanța de intrare a amplificatorului operațional. Coeficientul de transfer este selectat folosind un rezistor conectat de la ieșire la intrarea amplificatorului operațional. Dacă este necesar un câștig unitar, atunci această rezistență trebuie să fie egală cu rezistența paralelă a tuturor rezistențelor conectate la ieșirile registrului paralel. În dispozitivul descris, curentul de ordin inferior va fi de opt ori mai mic decât curentul de ordin înalt. Pentru a reduce influența curenților de intrare ai unui amplificator operațional real, un rezistor cu o rezistență egală cu conexiunea în paralel a tuturor celorlalte rezistențe este conectat între intrarea sa neinversabilă și firul comun.

Având în vedere că la ieșirea tuturor biților de registru există fie o tensiune zero, fie egală cu tensiunea de alimentare, la ieșirea amplificatorului operațional tensiunea va funcționa în intervalul de la zero la minus tensiunea de alimentare. Acest lucru nu este întotdeauna convenabil. Dacă aveți nevoie ca dispozitivul să funcționeze de la o singură sursă de alimentare, atunci trebuie schimbat puțin. Pentru a face acest lucru, aplicați o tensiune egală cu jumătate din alimentarea intrării neinversoare a amplificatorului operațional. Poate fi obținut dintr-un divizor de tensiune rezistiv. Curentul zero și curentul unic al treptei de ieșire a registrului din noul circuit trebuie să se potrivească. Apoi, tensiunea la ieșirea amplificatorului operațional va varia în intervalul de la zero la tensiunea de alimentare. Circuitul unui convertor digital-analogic cu alimentare unipolară este prezentat în Figura 3.

Figura 3. Convertor D/A cu o singură alimentare

În circuitul prezentat în figura 3, stabilitatea curentului și tensiunii de ieșire este asigurată de stabilitatea tensiunii de alimentare a registrului paralel. Cu toate acestea, tensiunea de alimentare a cipurilor digitale este de obicei foarte zgomotoasă. Acest zgomot va fi prezent și în semnalul de ieșire. Într-un convertor digital-analogic pe mai mulți biți, acest lucru nu este de dorit, astfel încât comutatoarele sale de ieșire sunt alimentate de la un convertor foarte stabil, cu zgomot redus. În prezent, astfel de microcircuite sunt produse de o serie de companii. Exemplele includ ADR4520 de la Analog Devices sau MAX6220_25 de la Maxim Integrated.

La fabricarea convertoarelor digital-analogice multi-biți, este necesar să se producă rezistențe cu precizie ridicată. Anterior, acest lucru a fost realizat prin tăierea cu laser a rezistențelor. În prezent, nu rezistențele, ci generatoarele de curent pe tranzistoarele cu efect de câmp sunt de obicei folosite ca surse de curent. Utilizarea tranzistoarelor cu efect de câmp poate reduce semnificativ dimensiunea cipului DAC. În acest caz, pentru a crește curentul, tranzistoarele sunt conectate în paralel. Acest lucru face posibilă obținerea unei precizii ridicate a conformității curente cu legea binară ( i 0 , 2i 0 , 4i 0 , 8i 0 etc.). Viteza mare de conversie este atinsă cu rezistență scăzută la sarcină. Circuitul unui convertor de cod digital în curent de ieșire care funcționează conform principiului descris este prezentat în Figura 4.

Figura 4. Circuit DAC intern cu însumarea curentului

Desigur, comutatoarele electronice prezentate în Figura 4 sunt, de asemenea, tranzistoare cu efect de câmp. Cu toate acestea, dacă le arătați într-o diagramă, puteți fi confuz cu privire la unde este cheia și unde este generatorul de curent. Deoarece un tranzistor cu efect de câmp poate funcționa simultan ca generator de curent și comutator electronic, acestea sunt adesea combinate, iar legea binară este formată folosind, așa cum se arată în Figura 5.

Figura 5. Circuit DAC intern cu însumarea curenților egali

Un exemplu de cip care utilizează o soluție de însumare a curentului este DAC-ul AD7945. În ea, însumarea curenților este folosită pentru a forma cei mai semnificativi biți. Pentru a lucra cu cifre de ordin redus, . Un amplificator operațional este de obicei folosit pentru a converti curentul de ieșire în tensiune, dar rata sa de slew are un impact semnificativ asupra performanței convertorului digital-analogic în ansamblu. Prin urmare, circuitul DAC cu un amplificator operațional este utilizat numai în circuite de bandă largă, cum ar fi conversia semnalului audio sau de televiziune.

Figura 6. Convertor digital-analogic cod binar-tensiune

Literatură:

Împreună cu articolul „Convertoare digital-analogice (DAC) cu suma curentă” citește:

http://site/digital/R2R/

http://site/digital/sigmaadc.php

Convertor digital-analogic(DAC) – un dispozitiv care convertește un semnal digital de intrare (cod) în analog.

DAC-ul este utilizat pe scară largă acolo unde este necesar, folosind informații digitale emise de un computer, pentru a controla dispozitive analogice, de exemplu, pentru a muta o supapă proporțională cu valoarea calculată a semnalului digital. DAC-urile sunt folosite pentru a coordona computerele (DC) cu dispozitive analogice, ca componente interne ale ADC-urilor și instrumentelor de măsurare digitale. Ca parte a convertoarelor analog-digitale, DAC-ul este utilizat pentru a genera un semnal analogic (curent sau tensiune), cu care este comparat semnalul convertit.

Caracteristica principală a DAC este rezoluția, determinată de numărul de biți n. Teoretic, un DAC care convertește n coduri binare -bit, trebuie să furnizeze 2 n diferite valori ale semnalului de ieșire cu rezoluție (2 n– 1)-1. Valoarea absolută a tensiunii minime de ieșire este determinată ca număr maxim acceptat 2 n– 1 și tensiunea maximă de ieșire a DAC, numită tensiune de scară Uşcoală Astfel, cu 12 biți, numărul de cuante independente (pași) ale tensiunii de ieșire a DAC este 212 – 1 = 0,0245%. Tensiune la scară selectată de referință U shk = 10B, împărțit la acest număr de cuante, oferă rezoluția absolută a DAC

D X = U shk/(2 n– 1) = 103 mV/ (212 – 1) = 2,45 mV.

Caracteristica de conversie(CP) DAC– set de valori ale mărimii analogice de ieșire xiîn funcție de codul de intrare b i.

Caracteristica de conversie (sau caracteristica de transfer) a DAC este prezentată în Fig. 3.15.

Orez. 3.15. caracteristica de transfer DAC; A– liniaritate; B– neliniaritate; C– nemonotonitate; D– semnal de ieșire; E– o linie dreaptă care conectează valorile ideale ale nivelurilor semnalului de ieșire; dпш – eroare la scară completă

Diferența dintre valoarea reală a rezoluției și cea teoretică se datorează erorilor nodurilor și zgomotului DAC-ului. Precizia DAC este determinată de valorile erorii absolute a dispozitivului, neliniaritatea și neliniaritatea diferențială.

Eroarea absolută dshk reprezintă abaterea valorii tensiunii de ieșire (curent) de la valoarea nominală calculată corespunzătoare punctului final al caracteristicii de conversie (vezi Fig. 3.15). Eroarea absolută este de obicei măsurată în unități cu cifrele cele mai puțin semnificative (LSB).

Neliniaritatea dl caracterizează identitatea incrementelor minime ale semnalului de ieșire pe întregul interval de conversie și este definită ca cea mai mare abatere a semnalului de ieșire de la o linie dreaptă de precizie absolută trasată prin zero și punctul valorii maxime a semnalului de ieșire. . Valoarea neliniarității nu trebuie să depășească ±0,5 MZ unitate.

Neliniaritatea diferenţială dl.dif caracterizează identitatea incrementelor de semnal adiacente. Este definită ca diferența minimă în eroarea de neliniaritate a două cuante adiacente în semnalul de ieșire. Valoarea neliniarității diferențiale nu trebuie să depășească de două ori valoarea erorii de neliniaritate. Dacă valoarea dl.diff este mai mare de un MZR, atunci convertorul este considerat nemonoton, adică. la ieșire, semnalul de ieșire nu poate crește uniform cu o creștere uniformă a codului de intrare.

Nemonotonitatea în unele cuante are ca rezultat o scădere a semnalului de ieșire pe măsură ce codul de intrare crește.

Eroarea hardware, determinată de instabilitatea sursei de tensiune de referință, eroarea comutatoarelor, a matricelor rezistive și a amplificatoarelor operaționale de ieșire, se numește eroare instrumentală. Principalii factori care cauzează erori ale elementului sunt: variația tehnologică a parametrilor; impactul schimbărilor de mediu (în principal temperatura); modificări ale parametrilor în timp (îmbătrânire); expunerea la zgomot extern și intern și interferențe.

Toate erorile instrumentale se manifestă în principal sub următoarele forme:

a) zero offset, care caracterizează deplasarea paralelă a caracteristicii de transfer DAC de la linia dreaptă medie (cauzată de tensiunea de offset de zero și curentul de intrare diferit de zero al amplificatorului operațional, precum și parametrii reziduali ai comutatoarelor) ;

b) modificări ale coeficientului de transmisie, care caracterizează abaterea pantei caracteristicii reale de transmisie de la dreapta medie;

c) abateri ale caracteristicii de transfer a convertorului de la linia dreaptă ideală (o astfel de neliniaritate a conversiei se manifestă ca incremente neidentice ale semnalului de ieșire în funcție de codul de intrare).

Caracteristicile dinamice ale DAC includ parametrii de sincronizare și frecvența maximă de conversie.

Parametrii de sincronizare determină viteza convertoarelor. Există trei parametri de timp: pasul de cuantificare (perioada) D t, timpul de conversie (timpul de stabilire a semnalului de ieșire) t pr, durata ciclului de conversie t c.

Etapa (perioada) de cuantizare D t– interval de timp dintre două transformări succesive. Valoarea inversă a perioadei de cuantizare 1/D t = f kV se numește frecvența de cuantizare.

Timp de configurare a ieșirii DAC t pr – timpul din momentul modificării codului la intrările DAC până în momentul în care valoarea valorii analogice de ieșire diferă de valoarea stabilită cu o valoare dată (Fig. 3.16).

Orez. 3.16. Definiţia time t pr conversie DAC

Durata ciclului de conversie t ts – timpul dintre momentul depunerii codului de intrare și emiterea semnalului analogic de ieșire ( t ts = t etc). Este determinată în principal de ciclograme și diagrame de timp care descriu funcționarea dispozitivelor și sistemelor informatice și de calcul cu convertoare existente.

Frecvența maximă de conversie – cea mai mare frecvență de eșantionare la care parametrii DAC corespund valorilor specificate.

Funcționarea DAC-ului este adesea însoțită de impulsuri tranzitorii specifice, care sunt vârfuri ascuțite de amplitudine mare în semnalul de ieșire, care apar din cauza diferenței între timpii de deschidere și închidere a comutatoarelor analogice din DAC. Valorile aberante sunt deosebit de evidente atunci când, în loc de un zero în cifra cea mai semnificativă și cele din cifrele de ordin inferioară ale codului, o unitate introduce cifra cea mai semnificativă (MSB) și codul este „toate zerourile” în LSB. De exemplu, dacă codul de intrare 011...111 este înlocuit cu codul 10...000, iar cheia DAC-ului superior se deschide mai târziu decât se închid tastele celor inferioare, atunci o creștere a semnalului de ieșire cu doar un quantum poate fi însoțit de un impuls cu o amplitudine de 0,5 Uşcoală Durata acestui vârf va corespunde întârzierii schimbării stării tastelor.

În prezent, în funcție de valorile parametrilor, se disting DAC-urile de precizie și de mare viteză. DAC-urile de precizie au dl = 0,1%, iar cele de mare viteză t gura = 100ns.

DAC– convertoare digital-analogic – dispozitive concepute pentru a converti un semnal discret (digital) într-un semnal continuu (analogic). Conversia se realizează proporțional cu codul binar al semnalului.

Clasificarea DAC

După tipul semnalului de ieșire: cu iesire curent si iesire tensiune;

După tipul de interfață digitală: cu intrare serială și cu intrare paralelă a codului de intrare;

După numărul de DAC-uri de pe cip: monocanal și multicanal;

După viteză: viteză moderată și viteză mare.

Parametrii de bază DAC:

1. N – adâncimea de biți.

2. Curentul maxim de ieșire.

4. Mărimea tensiunii de referință.

5. Rezoluție.

6. Controlul nivelurilor de tensiune (TTL sau CMOS).

7. Erori de conversie (eroare de offset zero de ieșire, eroare de conversie absolută, neliniaritate de conversie, neliniaritate diferențială). 8. Timp de conversie – intervalul de timp din momentul prezentării (depunerii) codului până la momentul apariției semnalului de ieșire.

9. Timp de reglare a semnalului analogic

Principalele elemente ale DAC sunt:

Matricele rezistive (un set de divizoare cu un anumit TCR, cu o anumită abatere de 2%, 5% sau mai puțin) pot fi construite în IC;

Comutatoare (pe tranzistoare bipolare sau MOS);

Sursa de tensiune de referință.

Circuite de bază pentru construirea unui DAC.

21. ADC. Dispoziții generale. Frecvența de eșantionare. Clasificare ADC. Principiul de funcționare al ADC paralel.

În funcție de viteza de funcționare, ADC-urile sunt împărțite în:

1. ADC-uri de conversie paralelă (ADC-uri paralele) - ADC-uri de mare viteză, au utilizarea hardware complexă a unității GHz.rezoluție N = 8-12 biți, Fg = zeci de MHz

2. ADC de aproximare succesivă (numărare succesivă) până la 10 MHz. rezoluție N = 10-16 biți, Fg = zeci de kHz

3. Integrarea ADC-urilor de sute de Hz.rezoluție N = 16-24 biți, Fg = zeci

4. Unități ADC sigma-delta MHz.rezoluție N = 16-24 biți, Fg = sute de Hz

22. ADC de numărare în serie. Principiul de funcționare.

23. ADC al aproximărilor succesive. Principiul de funcționare.

Acest cod de la ieșirea RPP este alimentat la DAC, care produce tensiunea corespunzătoare 3/4Uinmax, care este comparată cu Uin (pe CC) și rezultatul este scris pe același bit cu al patrulea impuls de ceas. Procesul continuă apoi până când toate cifrele au fost analizate.

Timp de conversie SAR ADC:

tpr = 2nTG, unde TG este perioada de repetare a impulsului generatorului; n – Capacitate de biți ADC.

Astfel de ADC-uri sunt inferioare ca viteză față de ADC-urile de tip paralel, dar sunt mai ieftine și consumă mai puțină energie. Exemplu: 1113PV1.

24. Principiul de funcționare al unui ADC de tip integrator.

Principiul de funcționare al unui ADC integrator se bazează pe două principii de bază:

1. Transformarea tensiunii de intrare în frecvență sau durata impulsului (timp)

Uin → f (VLF – convertor tensiune-frecvență)

2. Convertiți frecvența sau durata (timpul) în cod digital

f → N; T→N.

Eroarea principală este cauzată de VLF.

Acest tip de ADC realizează conversia în două etape.

În prima etapă, semnalul analogic de intrare este integrat și această valoare integrată este convertită într-o secvență de impulsuri. Rata de repetiție a impulsurilor din această secvență sau durata acestora este modulată de valoarea integrată a semnalului de intrare.

În a doua etapă, această secvență de impulsuri este convertită într-un cod digital - se măsoară frecvența sau durata pulsului.

Semnalele analogice sunt caracterizate de mulți parametri tehnici, dintre care unul este: De exemplu, urechea umană aude semnale cu o frecvență în intervalul de la 1 la 22 kHz, iar lumina vizibilă conține frecvențe măsurate în miliarde de herți. Un exemplu de înregistrare a unui semnal analogic este o înregistrare de gramofon. Fotografiile, mai întâi alb-negru, apoi color, sunt, de asemenea, un exemplu de înregistrare a unui semnal analogic.

Aproape întotdeauna merită să spuneți câteva cuvinte despre asta după aceea, astfel încât sarcina pe care dispozitivele pe care le luăm în considerare este rezolvată să fie mai clară.

ADC se convertește în digital. De obicei, numărul care corespunde mărimii semnalului în momentul măsurării acestuia este reprezentat în cod binar. Fiecare măsurătoare este efectuată la o anumită frecvență, numită frecvență de cuantizare.

Frecvența minimă de cuantizare care asigură reconstrucția semnalului nedistorsionat este teoretic justificată. Acest semnal este fără distorsiuni și ar trebui restabilit la ieșirea convertorului digital-analogic. Frecvența de cuantizare trebuie să fie de cel puțin două frecvențe maxime ale semnalului convertit. De exemplu, pentru conversia nedistorsionată a unui semnal audio, este suficientă o frecvență de cuantizare de 44 kHz.

Acum este clar că are o secvență de coduri binare la intrare, pe care trebuie să le transforme în semnalul analogic corespunzător.

Fiabilitatea operațională și durata de viață sunt, de asemenea, incluse în indicatori, dar acești parametri nu depind de principiul de funcționare al DAC, ci mai degrabă de baza elementului și de calitatea construcției. Indiferent de principiul conversiei, convertoarele digital-analogic se disting prin caracteristici precum intervalul dinamic, precizia conversiei și sincronizarea.

Intervalul dinamic este determinat pentru intrarea și ieșirea DAC ca raport dintre valoarea maximă la intrare (ieșire) și valoarea minimă de intrare (ieșire).

Unul dintre parametrii de timp este reciproca frecvenței de cuantizare, numită perioadă de cuantizare. Este clar că pentru un DAC această valoare este setată de ADC-ul cu care a fost convertit semnalul.

Cantitatea principală care caracterizează performanța DAC este timpul de conversie. Aici trebuie să alegeți: timpul de conversie mai lung înseamnă un DAC mai precis, dar viteza acestuia este mai mică și invers.

Să ne uităm la câteva principii de conversie digital-analogic, fără a oferi formule și diagrame. Există două principii de conversie - secvenţială şi paralelă.

Convertorul digital-analogic convertește secvența de coduri digitale la intrare într-o secvență de impulsuri dreptunghiulare la ieșire. Lățimea impulsului și intervalul următor până la următorul impuls sunt determinate în funcție de valoarea codului binar de intrare. În consecință, la ieșirea filtrului trece-jos, se obține un semnal analogic din impulsuri care sosesc la intrare cu o perioadă variabilă.

Conversia în paralel se realizează, de exemplu, folosind rezistențe conectate în paralel la o sursă de energie stabilă. Numărul de rezistențe este egal cu adâncimea de biți a codului care ajunge la intrare. Valoarea rezistenței în categoria de ordin superior este de 2 ori mai mică decât în categoria anterioară de ordin scăzut. Există o cheie în circuitul fiecărei rezistențe. Codul de intrare controlează tastele - unde este 1, curentul curge. În consecință, în circuite curentul va fi determinat de greutatea descărcării, iar convertorul digital-analogic la ieșire are un curent total care va corespunde codului binar înregistrat.