V elektronice je obvod DAC zvláštní systém. Transformuje digitální signál na analogový. Existuje několik obvodů DAC. Vhodnost pro konkrétní aplikaci je určena indikátory kvality, včetně povolení, maximální vzorkovací frekvence a další. Převod z digitálního na analogový signál může zhoršit signál, proto je nutné najít takový nástroj, který má menší aplikační chyby.

Přílohy

DAC se obvykle používají v hudebních přehrávačích k obnovení číselných datových toků v analogových audio signálech. Jsou také používány v televizorů a mobilních telefonů za účelem přizpůsobení, respektive v obrazových signálů, které jsou připojeny k ovladači displeje tak, aby odrážely monochromatických nebo různobarevné obrázky.


Tyto dvě aplikace používají obvody DAC na opačných koncích kompromisu mezi hustotou a počtem pixelů. Audio je nízkofrekvenční typ s vysokým rozlišením a video je vysokofrekvenční varianta s nízkým a středním obrazem. Vzhledem ke složitosti a potřebě přesně vybraných komponent jsou implementovány všechny kromě specializovaných DAC ve formě integrovaných obvodů (IC). Diskrétní komunikace jsou typicky extrémně rychlé typy s nízkým rozlišením, které se používají ve vojenských radarových systémech. Velmi rychlá zkouškaZařízení, zejména vzorkovací osciloskopy, mohou také používat diskrétní DAC.

Recenze

semi-kontinuální výstup obvykle bez filtru DAC postaven v téměř jakékoliv zařízení, a původní obraz nebo maximální šířky pásma hladký Design Review krok ve spojité křivky. Odpověď na otázku: „Co je DAC“, je třeba poznamenat, že tato složka přeměňuje abstraktní přesnost konečného počtu (obvykle binární číslice s pevným bodem) ve fyzikální veličiny (například napětí nebo tlaku). Zejména, digitálně-analogový převod se často používá ke změně dat v časové řady neustále mění fyzikální signál. Ideální DAC převádí abstraktní postavy v koncepční sekvence impulzů, které jsou pak zpracovány s rekonstrukcí filtru s použitím určité formy interpolace k vyplnění dat mezi impulsy. Pravidelné praktické digitální-analogový převodník mění čísla v konstantní funkce po částech, sestávající ze sledu obdélníkových vzorů, které jsou vytvořeny s bezúdržbová pořadí. Kromě toho odpovědi na otázku:? „Co je DAC‚Za zmínku stojí i jiné metody (např založené na delta-sigma modulace). Poskytují cestu ven z impulsů hustoty modulované, které mohou být podobně přefiltruje a plynule měnící se signál. Podle vzorkování Nyquist teorém-Shannon DAC může rekonstruovat původní vibrace vzorku dat za předpokladu jeho vstupní zónousplňuje určité požadavky (například impuls hlavního kmitočtového pásma s linkou nízké hustoty). Digitální vzorek představuje chybu kvantizace, která se v obnoveném signálu projevuje jako nízkoúrovňový šum.

Zjednodušené funkční schéma 8bitové nástroj

Hned za zmínku, že nejoblíbenějším modelem je digitálně-analogový převodník v reálném Cable NANO-DAC. DAC je součástí pokročilých technologií, která výrazně přispěla k digitální revoluci. Pro ilustraci stojí za zvážení typické dálkové telefonní hovory. Hlas volajícího se převede na analogový elektrický signál, mikrofonem a hybnost změněn na digitální tok s DAC. Ten je pak rozdělen na síťové pakety, kde je možné je dodat s jinými digitálními daty. A to nemusí být nutně zvukové. Pak balíčky jsou přijímány v cíli, ale každá z nich může jít úplně jinou cestou a ani dosáhnout svého cíle ve správném pořadí a ve správném čase. Digitální jazyková data jsou potom extrahována z paketů a shromažďována v proudu obecných dat. DAC převádí ji zpět na analogový elektrický signál, který spustí audio zesilovače (například digitálně-analogový převodník v reálném Cable NANO-DAC). A on, zase aktivuje reproduktor, který konečně produkuje požadovaný zvuk.

Audio

Většina moderních akustických signálů je uložena digitálně (například MP3 a CD). K tomu, aby byli slyšeni prostřednictvím reproduktorů, je třeba je přeměnitpodobný impuls. Tímto způsobem můžete najít digitální převodník pro váš televizor, přehrávač CD, digitální hudební systém a PC zvukové karty.
Specializované autonomní DAC lze nalézt také ve vysoce kvalitních Hi-Fi systémech. Obvykle berou digitální výstup kompatibilní CD přehrávač nebo vyhrazené dopravu a převod signálu na analogový výstup linkovému, které pak mohou být předloženy k zesilovači ovládání reproduktoru. Podobné digitální převodníky lze nalézt v digitálních sloupcích, jako jsou USB reproduktory a zvukové karty. V aplikacích, které používají přenos hlasu přes IP, zdroj musí být nejprve digitalizovány pro přenos, tak to podstoupí přeměnu přes ADC, pak se převede na analogový pomocí DAC na přijímací straně. Například tato metoda se používá u některých digitálních převodníků (televizorů).

Obrázky

vzorkování inklinuje k práci ve zcela jiném měřítku, obecně, vzhledem k extrémně nelineární odpovědi jako katodové trubice (což znamenalo většinu prací na tvorbu digitálního videa), a lidské oko pomocí křivky gama pro zajištění vzniku jednotné Distribuované úrovně jasu v celém dynamickém rozsahu displeje. Proto je potřeba počítač RAMDAC vydeoprylozhenyyah s hlubokým rozlišením dost barev pro vytvoření nepraktické tvrdě kódované hodnoty DAC pro každý zdrojúroveň každého kanálu (například v Atari ST nebo Sega Genesis bude potřebovat 24 takových hodnot, u 24bitové grafické karty bude zapotřebí 768).
Vzhledem k tomuto vrozené zkreslení je pro televizní nebo videoprojektor pravidlem často uvedeno, že lineární kontrastní poměr (rozdíl mezi nejtmavšími a nejživějšími počátečními úrovněmi) je 1000: 1 nebo více. To odpovídá 10bitům věrnosti zvuku, i když může přijímat pouze signály s 8bitovou přesností a používat panel LCD, který zobrazuje pouze šest nebo sedm bitů na kanál. Na tomto základě jsou zveřejněny přezkumy DAC. Video signály z digitálního zdroje, jako je počítač, musí být převedeny na analogovou formu, pokud je třeba je zobrazit na monitoru. Od roku 2007 se podobné vstupy používají častěji než digitální, ale toto se změnilo, protože se na obrazovkách s plochým panelem s připojením DVI nebo HDMI stávají častější. DAC pro video je však vložen do libovolného digitálního přehrávače videa se stejnými výstupy. Digitální převodník analogového zvuku se obvykle integruje s nějakou pamětí (RAM), která obsahuje tabulky reorganizace pro korekci gama, kontrast a jas pro vytvoření zařízení s názvem RAMDAC. Zařízení, které je vzdáleně připojeno k DAC, je digitální kontrolní potenciometr používaný k zachycení signálu.

Mechanická konstrukce

Například na psacím stroji již IBM Selectric používá k ovládání míče jiný než manuální DAC. Obvod převodníku digitálního na analogový vypadá takto. Jednobitové mechanicképohon má dvě polohy: jeden při zapnutí, druhý při vypnutí. Pohyb několika jednobitových pohonů lze kombinovat a vážit pomocí zařízení bez oscilací, aby bylo dosaženo přesnějších kroků.
Je to psací stroj IBM Selectric používá takový systém.

Základní typy převodníků digitálních a analogových

Modulátor s velkým impulsem, kde se stabilní proud nebo napětí přepíná na nízkofrekvenční analogový filtr s dobou trvání určenou vstupním digitálním kódem. Tato metoda se často používá k řízení rychlosti elektrického motoru a stmívání LED lamp.

Digitální analogový audio převodník přesahující vzorkování nebo interpolační DAC používá například modulaci delta-sigma a používá metodu změny pulsní hustoty. Rychlost přes 100 000 vzorků za sekundu (například 180 kHz) a rozlišení 28 bitů je dosažitelná pomocí zařízení delta-sigma.

Binární vážený prvek, který obsahuje samostatné elektrické komponenty pro každý bit DAC připojený ke svému bodu. Je to ona, která může vytvořit operační zesilovač. Aktuální síla zdroje je úměrná hmotnosti bitu, ke kterému odpovídá. Proto jsou všechny nulové bity kódu sčítány s hmotností. K tomu dochází, protože mají stejný zdroj napětí. To je jeden z nejrychlejších způsobů konverze, ale není to dokonalé. Jelikož je problém: nízká loajalita v důsledku velkých dat potřebných pro každé jednotlivé napětí neboproud. Takové vysoce přesné součásti jsou drahé, takže tento typ modelu je obvykle omezen na 8bitové rozlišení nebo dokonce méně. Spínací rezistor má za úlohu konvertory digitálních a analogových v paralelních zdrojích sítě. Jednotlivé instance jsou zahrnuty do elektřiny založené na digitálním vstupu. Princip činnosti digitálního převodníku s tímto analogovým převodníkem spočívá v přepínacím zdroji proudu DAC, ze kterého jsou na základě numerického vstupu vybrány různé klávesy. Obsahuje synchronní kondenzátorovou linku. Jednotlivé jednotky jsou připojeny nebo odpojeny pomocí speciálního mechanismu (nohy), který je umístěn v blízkosti všech zástrček.

Digitální analogově-analogové převodníky typu svazku, který je binárně váženým prvkem. To zase používá opakující se strukturu kaskádových hodnot rezistoru R a 2R. To zlepšuje přesnost díky relativně snadné výrobě mechanismu se stejným označením (nebo proudovými zdroji).

Sekvenční útočný nebo cyklický DAC, který generuje výstupní data pro každý krok jeden po druhém. Samostatné bity digitálního vstupu jsou zpracovány všemi konektory, dokud se nezohlední celý objekt.

Teploměr je kodér DAC, který obsahuje pro každý možnou hodnotu výstupu DAC odpor stejného nebo segmentu proudového zdroje. 8-ti číselný DAC teploměru bude mít 255 prvků a teploměr DAC pro 16 nábojů bude mít 65 535 dílů. To je pravděpodobně nejrychlejší a nejpřesnější architektura DAC, ale na úkor vysokých nákladů. Kvůli tomuto typu DAC byly dosaženy míry konverzevíce než jednu miliardu vzorků za sekundu.

Hybridní kuřata využívající kombinaci výše uvedených metod v jediném převodníku. Většina integrovaných obvodů DAC se týká tohoto typu kvůli složitosti současného dosažení nízké ceny, vysoké rychlosti a správnosti v jednom zařízení.

Segmentovaný DAC, který kombinuje princip kódování teploměru pro vyšší binární vážení pro juniorské součásti. Tím je dosažen kompromis mezi přesností (použitím principu kódování teploměru) a počtem odpory nebo proudovými zdroji (pomocí binárního vážení). Hluboké dvojí zařízení znamená 0% segmentaci a úplné termometrické kódování má 100%.

Většina DAC uvedených v tomto seznamu se spoléhá na konstantní referenční napětí, které vytvoří jejich počáteční hodnotu. Jako alternativu k násobení používá DAC variabilní vstupní napětí pro jejich transformaci. To způsobuje další omezení šířky pásma schématu reorganizace. Nyní je jasné, jaké digitální převodníky potřebují různé typy.

Výkonnost

DAC jsou velmi důležité pro plodnost systému. Nejvýznamnějšími vlastnostmi těchto zařízení je rozlišení, které bylo vytvořeno pro použití digitálního převodníku. Počet možných výstupních úrovní, které jsou DAC určeny k přehrávání, je obvykle indikován počtem bitů, které používá, přesně to je základ dvou logaritmů počtu úrovní. Například 1-bit DACje určen k přehrávání dvou, zatímco 8 bit je vytvořen pro 256 obvodů. Příloha je spojena s efektivním počtem bitů, což je míra skutečného rozlišení dosaženého DAC. Povolení určuje hloubku barev v aplikacích videa a přenosovou rychlost zvuku v zvukových zařízeních.

Maximální frekvence

Měření největší rychlost, při které může obvod DAC pracovat s produkovat správný výstup, definuje vztah mezi ním a šířky pásma dyskretyzyrovannoho signálu. Jak je uvedeno výše, vzorkovací teorém Nyquist - Shannon váže spojitých a diskrétních signálů a tvrdí, že žádný signál mohou být obnoveny s jakoukoli přesností ve svých jednotlivých zpráv.

Monotónie

Tento termín znamená, že schopnost analogového výstupu DAC pohybovat pouze ve směru, ve kterém je pohyblivý digitální vstup. Tato charakteristika je velmi důležitá pro DAC používané jako zdroj nízkých frekvencí.

Společné harmonické zkreslení a šumu (THD + N)

pro měření deformace a cizorodých zvuky, signálem DAC, vyjádřené jako procentuální podíl z celkové síly nechtěného harmonického zkreslení a šumu, který doprovázet požadovaný signál. To je velmi důležitá vlastnost pro aplikace DAC s dynamickým a malým výkonem.

, v

Měření rozdílu mezi největším a nejmenším signály DAC může reprodukovat vyjádřené v decibelech, je obvykle spojena s rozlišením a hluk. Jiné měření, jako je zkreslení fází a jitter, mohou být také velmi důležiténěkteré aplikace. Patří mezi ně (například bezdrátová data, kompozitní video), které se dokonce mohou spoléhat na přesný příjem fázově řízených signálů. Lineární vzorkování zvuku PCM obvykle pracuje na základě rozlišení každého bitu ekvivalentního šesti decibelům amplitudy (zdvojnásobení objemu nebo přesnosti). Nelineární kódování PCM (A-law /? - Zákon, ADPCM, NICAM), se snaží zlepšit jejich efektivní dynamický rozsah různými způsoby - logaritmické velikosti kroku mezi výstupem zvuku představovaného každý bit dat.

Klasifikace převodníků digitálních na analogové

Klasifikace se dělí na nelinearity:

Vynikající nelinearita, který ukazuje, jak moc dva sousední kódové hodnoty odchylovat od dokonalé kroku 1 LSB.

Akumulovaná nelinearita ukazuje, jak daleko se přenos DAC odchyluje od ideálu.

To znamená, že ideální charakteristika je obvykle přímka. INL ukazuje, jak se skutečné napětí v této hodnotě kódu liší od této čáry v mladších bitů.

Zisk

Nakonec je hluk omezen na teplo, které vytváří pasivní komponenty, jako jsou odpory. U zvukových aplikací a při pokojové teplotě je tento zvuk obvykle o něco menší než 1 μV (mikrovolty) bílého signálu. To omezuje výkon menší než 20 bitů i u 24bitových DAC.

Výkon ve frekvenční oblasti

Dynamický rozsah bez parazitů (SFDR) udává v dB poměr kapacit transformovaného master signálu anejvětší nežádoucí výtok. Poměr šumu a zkreslení (SNDR) udává v dB vlastnost kapacit převedeného hlavního zvuku na součet. Celkové shodné zkreslení (THD) je nárůst všech HDi kapacit. Pokud je maximální chyba DNL menší než 1 LSB, bude zaručeno, že digitální převodník bude monotónní. Nicméně mnoho monotónních nástrojů může mít maximální DNL větší než 1 LSB. Produktivita v časové oblasti:

Závada impulsní zóny (energetická závada).

Nejistota odpovědi.

Doba nelinearity (TNL).

Základní operace DAC

Převodník analog-digitální přebírá přesné číslo (často číslo s binárním pohyblivým bodem) a převádí jej na fyzickou hodnotu (např. Napětí nebo tlak). DAC se často používají k reorganizaci dat časově řady s omezenou přesností do plynule se měnícího fyzického signálu. Ideální digitální převodník přebírá abstraktní pulzní sekvence, které se potom zpracují pomocí interpolačního formuláře pro vyplnění dat mezi signály. Konvenční digitální převodník s analogovým číslem umístí čísla do konstantní funkce po částech, sestávající ze sekvence obdélníkových hodnot, která je modelována údržbou nulového řádu. Převodník obnoví výstupní signály tak, aby jejich šířka pásma splňovala určité požadavky. Digitální vzorkování je doprovázeno kvantizačními chybami, které vytvářejí nízkou hlučnost. Přidává se k obnovenému signálu. Minimální amplitudaAnalogový zvuk, který může změnit digitální zvuk, se nazývá nejméně významný bit (LSB). Chyba (zaokrouhlení), která se vyskytuje mezi analogovými a digitálními signály, se nazývá chyba kvantizace.