hubungan digital dan analog

Dari Wikipedia Indonesia, ensiklopedia bebas berbahasa Indonesia
Langsung ke: navigasi, cari
Untuk televisi digital converter box, melihat televisi digital adaptor.
8-channel digital-ke-analog converter awan tipis Logic CS4382 ditempatkan pada Sound Blaster X-Fi Fatal1ty

Dalam elektronik, digital-ke-analog converter (DAC atau D-to-A) adalah perangkat untuk mengkonversi digital (biasanya biner) kode ke sinyal analog (saat ini, tegangan listrik atau biaya).

An analog-ke-digital converter (ADC) melakukan operasi mundur.
Isi
[tampilkan]

* 1 Dasar operasi ideal
* 2 operasi Praktis
* 3 Aplikasi
o 3,1 Audio
o 3,2 Video
* 4 DAC jenis
* 5 DAC kinerja
* 6 DAC Kelebihan dari tokoh-tokoh
* 7 Lihat juga
* 8 Referensi
* 9 Selanjutnya membaca
* 10 Pranala luar

[sunting] Dasar ideal operasi
Idealnya sampel sinyal. Sinyal yang khas interpolating DAC output

J DAC mengkonversi abstrak terbatas presisi-nomor (biasanya tetap titik-nomor biner) menjadi beton kuantitas fisik (misalnya, sebuah tegangan atau tekanan). Secara khusus, DACs sering digunakan untuk mengkonversi ketepatan waktu terbatas-seri data ke terus-sinyal fisik bervariasi.

J khas DAC mengubah nomor abstrak menjadi konkret urutan impulses yang kemudian diproses oleh penyaring rekonstruksi menggunakan beberapa bentuk interpolasi untuk mengisi data antara impulses. DAC metode lainnya (misalnya, berdasarkan metode Delta-Sigma modulasi) menghasilkan kepadatan-pulse modulated sinyal yang kemudian dapat disaring dalam cara yang sama untuk menghasilkan berbagai sinyal-lancar.

Oleh Nyquist-Shannon sampling theorem, sampel data dapat kembali dengan sempurna asalkan bandwidth-nya memenuhi syarat-syarat tertentu (misalnya, sebuah baseband sinyal dengan bandwidth yang lebih rendah dari frekuensi Nyquist). Namun, bahkan dengan filter yang ideal rekonstruksi, digital sampling memperkenalkan quantization membuat kesalahan yang sempurna rekonstruksi hampir mustahil. Meningkatkan resolusi digital (yakni, meningkatkan jumlah bit yang digunakan dalam setiap sampel) atau memperkenalkan gentaran sampel dapat mengurangi kesalahan ini.

[sunting] Praktis operasi

Alih-alih impulses, biasanya urutan nomor memperbarui analog tegangan pada seragam sampling interval.

Angka ini ditulis dengan DAC, biasanya dengan signal clock yang menyebabkan setiap nomor yang akan latched dalam urutan, di mana saat tegangan output DAC perubahan pesat dari sebelumnya nilai dengan nilai yang saat ini diwakili oleh latched nomor. Efek dari ini adalah bahwa keluaran tegangan diadakan dalam waktu pada saat ini nilai sampai masukan nomor berikutnya adalah latched dihasilkan dalam piecewise konstan atau 'tangga' berbentuk output. Hal ini setara dengan nol terus-urutan operasi dan memiliki efek pada frekuensi respon dari sinyal kembali.
Piecewise konstan sinyal khas dari nol-order (non-interpolating) DAC output.

Kenyataan bahwa praktek DACs output berurutan dari nilai atau piecewise konstan rectangular pulses akan menyebabkan beberapa harmonics di atas nyquist frekuensi. Ini biasanya dihapus dengan rendah lulus filter sebagai penyaring rekonstruksi.

Namun demikian, filter ini berarti ada efek inheren dari nol agar terus efektif pada frekuensi respon yang dihasilkan DAC dalam ringan roll-off dari memperoleh di frekuensi tinggi (yang sering kehilangan 3,9224 dB pada frekuensi Nyquist) dan tergantung pada filter, fase distorsi. Tidak semua DACs memiliki urutan Tanggapan namun nol. Ini frekuensi tinggi roll-off adalah karakteristik output dari DAC, dan bukan merupakan inheren harta benda sampel data.

[sunting] Aplikasi

[sunting] Audio
Top-loading CD player dan eksternal digital-ke-analog converter.

Paling modern sinyal audio digital disimpan dalam bentuk (misalnya MP3 dan CD) dan dalam rangka untuk didengarkan melalui speaker mereka harus dikonversi menjadi sinyal analog. DACs karena itu ditemukan di CD player, pemutar musik digital, dan PC kartu suara.

Spesialis mandiri DACs juga dapat ditemukan di high-end sistem hi-fi. Ini biasanya mengambil digital output dari CD player (atau didedikasikan transportasi) dan dikonversi menjadi sinyal line level output yang kemudian dapat diberi makan ke dalam tahap pra-amplifier.

Serupa digital-ke-analog converters dapat ditemukan di speaker digital seperti USB speaker, dan di kartu suara.

[sunting] Video

Sinyal video digital dari sumber, seperti komputer, harus diubah ke bentuk analog jika mereka yang akan ditampilkan pada monitor analog. Pada 2007, input analog lebih umum digunakan daripada digital, tetapi hal ini dapat berubah dengan display panel datar dan DVI / HDMI atau sambungan menjadi lebih luas. J video DAC adalah Namun, tergabung dalam Digital Video Player dengan keluaran analog. DAC yang biasanya terpadu dengan beberapa memori (RAM), yang berisi tabel konversi untuk koreksi gamma, kecerahan dan kontras, untuk membuat perangkat yang disebut RAMDAC.

Perangkat yang renggang terkait dengan DAC adalah digital potentiometer dikontrol, digunakan untuk mengendalikan sebuah sinyal analog digital.

[sunting] DAC jenis

Yang paling umum jenis elektronik DACs adalah:

* The pulse alat modulasi lebar, yang sederhana DAC jenis. J stabil saat ini aktif atau tegangan menjadi rendah lulus filter analog dengan durasi ditentukan oleh kode digital masukan. Teknik ini sering digunakan untuk mengontrol kecepatan motor listrik, dan kini menjadi umum di tinggi kesetiaan audio.
* Oversampling DACs atau interpolating DACs seperti delta-Sigma DAC, menggunakan teknik pulse kepadatan konversi. Oversampling teknik yang memungkinkan untuk menggunakan resolusi yang lebih rendah DAC internal. J sederhana 1-bit DAC sering dipilih karena oversampled hasilnya inherently linear. DAC yang digerakkan dengan kepadatan pulse modulated sinyal, dibuat dengan penggunaan yang rendah-pass filter, langkah non-linearity (yang sebenarnya 1-bit DAC), dan umpan balik negatif, dalam sebuah teknik yang disebut delta-Sigma modulasi. Ini hasil yang efektif tinggi melewati filter yang pada quantization (pengolahan sinyal) kebisingan, sehingga steering ini kebisingan dari frekuensi rendah ke bunga tinggi frekuensi bunga kecil, yang disebut membentuk kebisingan (frekuensi sangat tinggi yang disebabkan oversampling). The quantization kebisingan di frekuensi tinggi tersebut akan dihapus atau sangat dilemahkan oleh penggunaan analog yang rendah lulus filter di output (kadang-kadang sederhana RC rendah lulus sirkuit sudah cukup). Paling DACs resolusi sangat tinggi (lebih dari 16 bit) adalah dari jenis ini karena linearity tinggi dan biaya rendah. Harga tinggi oversampling dapat bersantai dengan spesifikasi yang rendah output-pass filter dan memungkinkan lebih dari penindasan quantization kebisingan. Kecepatan lebih dari 100 ribu sampel per detik (misalnya, 192 kHz) dan resolusi yang dicapai adalah 24 bit dengan Delta-Sigma DACs. J pendek dibandingkan dengan pulse modulasi lebar menunjukkan bahwa 1-bit DAC dengan sederhana integrator urutan pertama akan berjalan di 3 THz (yang secara fisik unrealizable) berarti untuk mencapai 24 bit dari resolusi, memerlukan yang lebih tinggi agar rendah lulus filter dalam kebisingan-membentuk lingkaran. Satu integrator adalah rendah lulus filter dengan frekuensi Tanggapan inversely ke frekuensi yang proporsional dan menggunakan salah satunya integrator dalam kebisingan-membentuk lingkaran merupakan urutan pertama Sigma delta-alat modulasi. Beberapa yang lebih tinggi agar topologies (seperti Mash) digunakan untuk mencapai tingkat-tingkat kebisingan dengan membentuk topologi yang stabil.
* The weighted DAC biner, yang berisi satu penghambat atau sumber saat ini untuk setiap bit dari DAC terhubung ke summing point. Ini tepat tegangan atau arus ke jumlah nilai output yang benar. Ini adalah salah satu metode tercepat konversi tetapi menderita miskin akurasi karena tingginya presisi diperlukan untuk setiap individu atau tegangan saat ini. Seperti resistors presisi tinggi dan saat ini sumber-mahal, jadi converter jenis ini biasanya terbatas pada resolusi 8-bit atau kurang.
* R-2r DAC tangga, yang merupakan biner weighted DAC yang menggunakan mengulangi cascaded struktur penghambat nilai R dan 2r. Hal ini meningkatkan presisi karena kemudahan yang relatif sama produksi bernilai cocok resistors (sekarang atau sumber). Namun, lebar converters melakukan lambat karena semakin besar RC-konstan untuk setiap ditambahkan R-2r link.
* The DAC termometer kode, yang berisi yang sama atau saat ini sumber penghambat untuk setiap segmen mungkin nilai DAC output. An 8-bit DAC termometer akan memiliki 255 segmen, dan 16-bit DAC termometer akan ada 65.535 segmen. Hal ini mungkin yang tercepat dan tertinggi presisi DAC arsitektur tetapi pada pengeluaran biaya yang cukup tinggi. Konversi kecepatan> 1 miliar sampel per detik telah tercapai dengan jenis DAC.
* DACs Hybrid, yang menggunakan kombinasi teknik-teknik di atas dalam satu converter. Paling DAC sirkuit terpadu dari jenis ini adalah karena sulitnya mendapatkan dari biaya rendah, kecepatan tinggi dan presisi tinggi dalam satu perangkat.
o yang segmented DAC, yang mengkombinasikan prinsip termometer kode yang paling signifikan untuk bit dan biner weighted prinsip yang paling penting untuk bit. Dengan cara ini, diperoleh kompromi antara presisi (dengan menggunakan prinsip termometer kode) dan jumlah resistors atau sumber saat ini (dengan menggunakan prinsip binary weighted). Penuh bobot biner desain berarti 0% segmentasi, penuh kode desain termometer berarti 100% segmentasi.

[sunting] DAC kinerja

DACs adalah pada awal rantai sinyal analog, yang membuat mereka sangat penting bagi kinerja sistem. Karakteristik yang paling penting dari perangkat tersebut adalah:

* Resolusi: Ini adalah jumlah kemungkinan keluaran DAC tingkat yang dirancang untuk mereproduksi. Ini biasanya dinyatakan sebagai jumlah bit menggunakan, yang merupakan dasar dua logaritma dari jumlah tingkat. Misalnya 1 bit DAC yang dirancang untuk menghasilkan 2 (21) sedangkan satu tingkat 8 bit DAC dirancang untuk 256 (28) tingkatan. Resolusi yang berkaitan dengan efektif jumlah bit (ENOB) yang merupakan ukuran yang sebenarnya resolusi yang dicapai oleh DAC.
* Maksimum sampling frekuensi: Ini adalah ukuran maksimum kecepatan yang DACs circuitry masih dapat beroperasi dan menghasilkan output yang benar. Sebagaimana tercantum dalam Nyquist-Shannon sampling theorem, sinyal harus sampel di lebih dari dua kali frekuensi sinyal yang diinginkan. Sebagai contoh, untuk menghasilkan sinyal di seluruh spektrum suara, yang mencakup frekuensi hingga 20 kHz, perlu menggunakan DACs yang beroperasi di lebih dari 40 kHz. CD audio standar sampel pada 44,1 kHz, jadi DACs dari frekuensi ini sering digunakan. J Common frekuensi di komputer murah adalah kartu suara 48 kHz-banyak bekerja hanya pada frekuensi ini, menawarkan penggunaan sampel lainnya hanya dengan harga (seringkali miskin) internal resampling.
* Monotonicity: ini merujuk kepada kemampuan dari keluaran analog dari DAC untuk bergerak hanya dalam arah yang input digital bergerak (misalnya, jika input meningkat, output tidak dip asserting sebelum output yang benar.) Karakteristik ini sangat penting DACs untuk digunakan sebagai sumber sinyal frekuensi rendah atau sebagai digital Programmable diratakan elemen.
* THD + N: Ini adalah pengukuran dari distorsi dan kebisingan diperkenalkan ke sinyal oleh DAC. Hal ini dinyatakan sebagai persentase dari total kekuatan yang tidak diinginkan harmonis distorsi dan kebisingan yang menyertai sinyal dikehendaki. Hal ini sangat penting untuk DAC karakteristik dinamis dan kecil sinyal DAC aplikasi.
* Dynamic range: Ini adalah ukuran perbedaan antara sinyal terbesar dan terkecil yang dapat mereproduksi DAC dinyatakan dalam decibels. Hal ini biasanya terkait dengan resolusi DAC dan kebisingan lantai.

Pengukuran lainnya, seperti fase distorsi dan sampling periode ketidakstabilan, juga dapat menjadi sangat penting untuk beberapa aplikasi.

[sunting] Kelebihan dari angka DAC

* Statis kinerja:
Differential o non-linearity (DNL) menunjukkan jumlah dua kode disamping analog menyimpang dari nilai-nilai yang ideal 1LSB langkah [1]
o Integral non-linearity (INL) menunjukkan berapa banyak yang transfer karakteristik DAC deviates satu dari yang ideal. Artinya, karakteristik yang ideal biasanya garis lurus; INL menunjukkan jumlah yang sebenarnya pada tegangan yang diberikan kode berbeda dari nilai yang sesuai, di LSBs (1LSB langkah).
o Dapatkan
o Offset
o Kebisingan adalah akhirnya terbatas oleh kebisingan panas yang dihasilkan oleh komponen pasif seperti resistors. Untuk aplikasi audio dan suhu ruangan, kebisingan seperti biasanya sedikit kurang dari 1 μV (mikrovolt) putih kebisingan. Batas ini kinerja kurang dari 20 ~ 21 bit bahkan di 24-bit DACs, dan tidak dapat diperbaiki kecuali satu resort ke suhu sangat rendah untuk membuat superconductivity: proposisi praktis yang jelas.
* Frekuensi domain kinerja
o palsu bebas rentang dinamik (SPDR) menunjukkan dalam dB rasio antara kekuasaan yang dikonversi sinyal utama dan sangat tidak diinginkan susuh
o Signal ke kebisingan dan distorsi ratio (SNDR) menunjukkan dalam dB rasio antara kekuasaan yang dikonversi sinyal utama dan jumlah suara yang dihasilkan dan harmonis kemasyhuran
i-o th harmonis distorsi (IPM) menunjukkan kuasa dari i-th harmonis dari sinyal yang dikonversi utama
o Total distorsi harmonis (THD) adalah jumlah kekuasaan semua IPM
o Jika maksimum DNL kesalahan kurang dari 1 LSB, maka D / A converter dijamin akan monotonic.

Namun banyak monotonic converters Mei hav DNL maksimum lebih besar dari 1 LSB.

* Waktu domain kinerja:
o glitch energi
o Respon ketidakpastian
o non-linearity Waktu (TNL)

[sunting] Lihat juga

* Televisi digital adaptor
* Modem
* Analog-ke-digital
* I ² S
* Delta-Sigma modulasi
* Gentaran
* Quantization

[sunting] Referensi

1. ^ ADC dan DAC Glosarium - Maxim

[sunting] Lebih lanjut membaca

* S. Norsworthy, Richard Schreier, Gabor C. Temes, Delta-Sigma Data Converters. ISBN 0-7803-1045-4.
* Mingliang Liu, Demystifying-switched kapasitor sirkuit. ISBN 0-7506-7907-7.
* Behzad Razavi, Prinsip Konversi Sistem Data Desain. ISBN 0-7803-1093-4.
* Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg, CMOS Analog Circuit Design. ISBN 0-19-511644-5.

[sunting] Pranala luar

* Pengendalian dengan X79000 FlexDAC dengan Rotary encoder
* Audio Hi-Fi DAC Lihat membangun kualitas audio DAC dibangun.
* R-2r Ladder DAC dijelaskan dengan circuit diagram.
* Resistor / PWM Hybride DAC untuk hi-fi audio murah dari microcontrollers.
* INL / DNL Pengukuran untuk High-Speed ADCs menjelaskan bagaimana INL dan DNL dihitung.
* Bagaimana untuk membangun sebuah digital ke Analog converter J murah, sederhana, namun handal buatan sendiri solusi!
* Dynamic Evaluasi High-Speed, High Resolusi D / A Converters mencantumkan HD, IMD dan NPR pengukuran, juga berisi Asal quantization kebisingan
* ADC dan DAC Glosarium
Digital-ke-analog converter
Dari Wikipedia Indonesia, ensiklopedia bebas berbahasa Indonesia
Langsung ke: navigasi, cari
Untuk televisi digital converter box, melihat televisi digital adaptor.
8-channel digital-ke-analog converter awan tipis Logic CS4382 ditempatkan pada Sound Blaster X-Fi Fatal1ty

Dalam elektronik, digital-ke-analog converter (DAC atau D-to-A) adalah perangkat untuk mengkonversi digital (biasanya biner) kode ke sinyal analog (saat ini, tegangan listrik atau biaya).

An analog-ke-digital converter (ADC) melakukan operasi mundur.
Isi
[tampilkan]

* 1 Dasar operasi ideal
* 2 operasi Praktis
* 3 Aplikasi
o 3,1 Audio
o 3,2 Video
* 4 DAC jenis
* 5 DAC kinerja
* 6 DAC Kelebihan dari tokoh-tokoh
* 7 Lihat juga
* 8 Referensi
* 9 Selanjutnya membaca
* 10 Pranala luar

[sunting] Dasar ideal operasi
Idealnya sampel sinyal. Sinyal yang khas interpolating DAC output

J DAC mengkonversi abstrak terbatas presisi-nomor (biasanya tetap titik-nomor biner) menjadi beton kuantitas fisik (misalnya, sebuah tegangan atau tekanan). Secara khusus, DACs sering digunakan untuk mengkonversi ketepatan waktu terbatas-seri data ke terus-sinyal fisik bervariasi.

J khas DAC mengubah nomor abstrak menjadi konkret urutan impulses yang kemudian diproses oleh penyaring rekonstruksi menggunakan beberapa bentuk interpolasi untuk mengisi data antara impulses. DAC metode lainnya (misalnya, berdasarkan metode Delta-Sigma modulasi) menghasilkan kepadatan-pulse modulated sinyal yang kemudian dapat disaring dalam cara yang sama untuk menghasilkan berbagai sinyal-lancar.

Oleh Nyquist-Shannon sampling theorem, sampel data dapat kembali dengan sempurna asalkan bandwidth-nya memenuhi syarat-syarat tertentu (misalnya, sebuah baseband sinyal dengan bandwidth yang lebih rendah dari frekuensi Nyquist). Namun, bahkan dengan filter yang ideal rekonstruksi, digital sampling memperkenalkan quantization membuat kesalahan yang sempurna rekonstruksi hampir mustahil. Meningkatkan resolusi digital (yakni, meningkatkan jumlah bit yang digunakan dalam setiap sampel) atau memperkenalkan gentaran sampel dapat mengurangi kesalahan ini.

[sunting] Praktis operasi

Alih-alih impulses, biasanya urutan nomor memperbarui analog tegangan pada seragam sampling interval.

Angka ini ditulis dengan DAC, biasanya dengan signal clock yang menyebabkan setiap nomor yang akan latched dalam urutan, di mana saat tegangan output DAC perubahan pesat dari sebelumnya nilai dengan nilai yang saat ini diwakili oleh latched nomor. Efek dari ini adalah bahwa keluaran tegangan diadakan dalam waktu pada saat ini nilai sampai masukan nomor berikutnya adalah latched dihasilkan dalam piecewise konstan atau 'tangga' berbentuk output. Hal ini setara dengan nol terus-urutan operasi dan memiliki efek pada frekuensi respon dari sinyal kembali.
Piecewise konstan sinyal khas dari nol-order (non-interpolating) DAC output.

Kenyataan bahwa praktek DACs output berurutan dari nilai atau piecewise konstan rectangular pulses akan menyebabkan beberapa harmonics di atas nyquist frekuensi. Ini biasanya dihapus dengan rendah lulus filter sebagai penyaring rekonstruksi.

Namun demikian, filter ini berarti ada efek inheren dari nol agar terus efektif pada frekuensi respon yang dihasilkan DAC dalam ringan roll-off dari memperoleh di frekuensi tinggi (yang sering kehilangan 3,9224 dB pada frekuensi Nyquist) dan tergantung pada filter, fase distorsi. Tidak semua DACs memiliki urutan Tanggapan namun nol. Ini frekuensi tinggi roll-off adalah karakteristik output dari DAC, dan bukan merupakan inheren harta benda sampel data.

[sunting] Aplikasi

[sunting] Audio
Top-loading CD player dan eksternal digital-ke-analog converter.

Paling modern sinyal audio digital disimpan dalam bentuk (misalnya MP3 dan CD) dan dalam rangka untuk didengarkan melalui speaker mereka harus dikonversi menjadi sinyal analog. DACs karena itu ditemukan di CD player, pemutar musik digital, dan PC kartu suara.

Spesialis mandiri DACs juga dapat ditemukan di high-end sistem hi-fi. Ini biasanya mengambil digital output dari CD player (atau didedikasikan transportasi) dan dikonversi menjadi sinyal line level output yang kemudian dapat diberi makan ke dalam tahap pra-amplifier.

Serupa digital-ke-analog converters dapat ditemukan di speaker digital seperti USB speaker, dan di kartu suara.

[sunting] Video

Sinyal video digital dari sumber, seperti komputer, harus diubah ke bentuk analog jika mereka yang akan ditampilkan pada monitor analog. Pada 2007, input analog lebih umum digunakan daripada digital, tetapi hal ini dapat berubah dengan display panel datar dan DVI / HDMI atau sambungan menjadi lebih luas. J video DAC adalah Namun, tergabung dalam Digital Video Player dengan keluaran analog. DAC yang biasanya terpadu dengan beberapa memori (RAM), yang berisi tabel konversi untuk koreksi gamma, kecerahan dan kontras, untuk membuat perangkat yang disebut RAMDAC.

Perangkat yang renggang terkait dengan DAC adalah digital potentiometer dikontrol, digunakan untuk mengendalikan sebuah sinyal analog digital.

[sunting] DAC jenis

Yang paling umum jenis elektronik DACs adalah:

* The pulse alat modulasi lebar, yang sederhana DAC jenis. J stabil saat ini aktif atau tegangan menjadi rendah lulus filter analog dengan durasi ditentukan oleh kode digital masukan. Teknik ini sering digunakan untuk mengontrol kecepatan motor listrik, dan kini menjadi umum di tinggi kesetiaan audio.
* Oversampling DACs atau interpolating DACs seperti delta-Sigma DAC, menggunakan teknik pulse kepadatan konversi. Oversampling teknik yang memungkinkan untuk menggunakan resolusi yang lebih rendah DAC internal. J sederhana 1-bit DAC sering dipilih karena oversampled hasilnya inherently linear. DAC yang digerakkan dengan kepadatan pulse modulated sinyal, dibuat dengan penggunaan yang rendah-pass filter, langkah non-linearity (yang sebenarnya 1-bit DAC), dan umpan balik negatif, dalam sebuah teknik yang disebut delta-Sigma modulasi. Ini hasil yang efektif tinggi melewati filter yang pada quantization (pengolahan sinyal) kebisingan, sehingga steering ini kebisingan dari frekuensi rendah ke bunga tinggi frekuensi bunga kecil, yang disebut membentuk kebisingan (frekuensi sangat tinggi yang disebabkan oversampling). The quantization kebisingan di frekuensi tinggi tersebut akan dihapus atau sangat dilemahkan oleh penggunaan analog yang rendah lulus filter di output (kadang-kadang sederhana RC rendah lulus sirkuit sudah cukup). Paling DACs resolusi sangat tinggi (lebih dari 16 bit) adalah dari jenis ini karena linearity tinggi dan biaya rendah. Harga tinggi oversampling dapat bersantai dengan spesifikasi yang rendah output-pass filter dan memungkinkan lebih dari penindasan quantization kebisingan. Kecepatan lebih dari 100 ribu sampel per detik (misalnya, 192 kHz) dan resolusi yang dicapai adalah 24 bit dengan Delta-Sigma DACs. J pendek dibandingkan dengan pulse modulasi lebar menunjukkan bahwa 1-bit DAC dengan sederhana integrator urutan pertama akan berjalan di 3 THz (yang secara fisik unrealizable) berarti untuk mencapai 24 bit dari resolusi, memerlukan yang lebih tinggi agar rendah lulus filter dalam kebisingan-membentuk lingkaran. Satu integrator adalah rendah lulus filter dengan frekuensi Tanggapan inversely ke frekuensi yang proporsional dan menggunakan salah satunya integrator dalam kebisingan-membentuk lingkaran merupakan urutan pertama Sigma delta-alat modulasi. Beberapa yang lebih tinggi agar topologies (seperti Mash) digunakan untuk mencapai tingkat-tingkat kebisingan dengan membentuk topologi yang stabil.
* The weighted DAC biner, yang berisi satu penghambat atau sumber saat ini untuk setiap bit dari DAC terhubung ke summing point. Ini tepat tegangan atau arus ke jumlah nilai output yang benar. Ini adalah salah satu metode tercepat konversi tetapi menderita miskin akurasi karena tingginya presisi diperlukan untuk setiap individu atau tegangan saat ini. Seperti resistors presisi tinggi dan saat ini sumber-mahal, jadi converter jenis ini biasanya terbatas pada resolusi 8-bit atau kurang.
* R-2r DAC tangga, yang merupakan biner weighted DAC yang menggunakan mengulangi cascaded struktur penghambat nilai R dan 2r. Hal ini meningkatkan presisi karena kemudahan yang relatif sama produksi bernilai cocok resistors (sekarang atau sumber). Namun, lebar converters melakukan lambat karena semakin besar RC-konstan untuk setiap ditambahkan R-2r link.
* The DAC termometer kode, yang berisi yang sama atau saat ini sumber penghambat untuk setiap segmen mungkin nilai DAC output. An 8-bit DAC termometer akan memiliki 255 segmen, dan 16-bit DAC termometer akan ada 65.535 segmen. Hal ini mungkin yang tercepat dan tertinggi presisi DAC arsitektur tetapi pada pengeluaran biaya yang cukup tinggi. Konversi kecepatan> 1 miliar sampel per detik telah tercapai dengan jenis DAC.
* DACs Hybrid, yang menggunakan kombinasi teknik-teknik di atas dalam satu converter. Paling DAC sirkuit terpadu dari jenis ini adalah karena sulitnya mendapatkan dari biaya rendah, kecepatan tinggi dan presisi tinggi dalam satu perangkat.
o yang segmented DAC, yang mengkombinasikan prinsip termometer kode yang paling signifikan untuk bit dan biner weighted prinsip yang paling penting untuk bit. Dengan cara ini, diperoleh kompromi antara presisi (dengan menggunakan prinsip termometer kode) dan jumlah resistors atau sumber saat ini (dengan menggunakan prinsip binary weighted). Penuh bobot biner desain berarti 0% segmentasi, penuh kode desain termometer berarti 100% segmentasi.

[sunting] DAC kinerja

DACs adalah pada awal rantai sinyal analog, yang membuat mereka sangat penting bagi kinerja sistem. Karakteristik yang paling penting dari perangkat tersebut adalah:

* Resolusi: Ini adalah jumlah kemungkinan keluaran DAC tingkat yang dirancang untuk mereproduksi. Ini biasanya dinyatakan sebagai jumlah bit menggunakan, yang merupakan dasar dua logaritma dari jumlah tingkat. Misalnya 1 bit DAC yang dirancang untuk menghasilkan 2 (21) sedangkan satu tingkat 8 bit DAC dirancang untuk 256 (28) tingkatan. Resolusi yang berkaitan dengan efektif jumlah bit (ENOB) yang merupakan ukuran yang sebenarnya resolusi yang dicapai oleh DAC.
* Maksimum sampling frekuensi: Ini adalah ukuran maksimum kecepatan yang DACs circuitry masih dapat beroperasi dan menghasilkan output yang benar. Sebagaimana tercantum dalam Nyquist-Shannon sampling theorem, sinyal harus sampel di lebih dari dua kali frekuensi sinyal yang diinginkan. Sebagai contoh, untuk menghasilkan sinyal di seluruh spektrum suara, yang mencakup frekuensi hingga 20 kHz, perlu menggunakan DACs yang beroperasi di lebih dari 40 kHz. CD audio standar sampel pada 44,1 kHz, jadi DACs dari frekuensi ini sering digunakan. J Common frekuensi di komputer murah adalah kartu suara 48 kHz-banyak bekerja hanya pada frekuensi ini, menawarkan penggunaan sampel lainnya hanya dengan harga (seringkali miskin) internal resampling.
* Monotonicity: ini merujuk kepada kemampuan dari keluaran analog dari DAC untuk bergerak hanya dalam arah yang input digital bergerak (misalnya, jika input meningkat, output tidak dip asserting sebelum output yang benar.) Karakteristik ini sangat penting DACs untuk digunakan sebagai sumber sinyal frekuensi rendah atau sebagai digital Programmable diratakan elemen.
* THD + N: Ini adalah pengukuran dari distorsi dan kebisingan diperkenalkan ke sinyal oleh DAC. Hal ini dinyatakan sebagai persentase dari total kekuatan yang tidak diinginkan harmonis distorsi dan kebisingan yang menyertai sinyal dikehendaki. Hal ini sangat penting untuk DAC karakteristik dinamis dan kecil sinyal DAC aplikasi.
* Dynamic range: Ini adalah ukuran perbedaan antara sinyal terbesar dan terkecil yang dapat mereproduksi DAC dinyatakan dalam decibels. Hal ini biasanya terkait dengan resolusi DAC dan kebisingan lantai.

Pengukuran lainnya, seperti fase distorsi dan sampling periode ketidakstabilan, juga dapat menjadi sangat penting untuk beberapa aplikasi.

[sunting] Kelebihan dari angka DAC

* Statis kinerja:
Differential o non-linearity (DNL) menunjukkan jumlah dua kode disamping analog menyimpang dari nilai-nilai yang ideal 1LSB langkah [1]
o Integral non-linearity (INL) menunjukkan berapa banyak yang transfer karakteristik DAC deviates satu dari yang ideal. Artinya, karakteristik yang ideal biasanya garis lurus; INL menunjukkan jumlah yang sebenarnya pada tegangan yang diberikan kode berbeda dari nilai yang sesuai, di LSBs (1LSB langkah).
o Dapatkan
o Offset
o Kebisingan adalah akhirnya terbatas oleh kebisingan panas yang dihasilkan oleh komponen pasif seperti resistors. Untuk aplikasi audio dan suhu ruangan, kebisingan seperti biasanya sedikit kurang dari 1 μV (mikrovolt) putih kebisingan. Batas ini kinerja kurang dari 20 ~ 21 bit bahkan di 24-bit DACs, dan tidak dapat diperbaiki kecuali satu resort ke suhu sangat rendah untuk membuat superconductivity: proposisi praktis yang jelas.
* Frekuensi domain kinerja
o palsu bebas rentang dinamik (SPDR) menunjukkan dalam dB rasio antara kekuasaan yang dikonversi sinyal utama dan sangat tidak diinginkan susuh
o Signal ke kebisingan dan distorsi ratio (SNDR) menunjukkan dalam dB rasio antara kekuasaan yang dikonversi sinyal utama dan jumlah suara yang dihasilkan dan harmonis kemasyhuran
i-o th harmonis distorsi (IPM) menunjukkan kuasa dari i-th harmonis dari sinyal yang dikonversi utama
o Total distorsi harmonis (THD) adalah jumlah kekuasaan semua IPM
o Jika maksimum DNL kesalahan kurang dari 1 LSB, maka D / A converter dijamin akan monotonic.

Namun banyak monotonic converters Mei hav DNL maksimum lebih besar dari 1 LSB.

* Waktu domain kinerja:
o glitch energi
o Respon ketidakpastian
o non-linearity Waktu (TNL)

[sunting] Lihat juga

* Televisi digital adaptor
* Modem
* Analog-ke-digital
* I ² S
* Delta-Sigma modulasi
* Gentaran
* Quantization

[sunting] Referensi

1. ^ ADC dan DAC Glosarium - Maxim

[sunting] Lebih lanjut membaca

* S. Norsworthy, Richard Schreier, Gabor C. Temes, Delta-Sigma Data Converters. ISBN 0-7803-1045-4.
* Mingliang Liu, Demystifying-switched kapasitor sirkuit. ISBN 0-7506-7907-7.
* Behzad Razavi, Prinsip Konversi Sistem Data Desain. ISBN 0-7803-1093-4.
* Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg, CMOS Analog Circuit Design. ISBN 0-19-511644-5.

[sunting] Pranala luar

* Pengendalian dengan X79000 FlexDAC dengan Rotary encoder
* Audio Hi-Fi DAC Lihat membangun kualitas audio DAC dibangun.
* R-2r Ladder DAC dijelaskan dengan circuit diagram.
* Resistor / PWM Hybride DAC untuk hi-fi audio murah dari microcontrollers.
* INL / DNL Pengukuran untuk High-Speed ADCs menjelaskan bagaimana INL dan DNL dihitung.
* Bagaimana untuk membangun sebuah digital ke Analog converter J murah, sederhana, namun handal buatan sendiri solusi!
* Dynamic Evaluasi High-Speed, High Resolusi D / A Converters mencantumkan HD, IMD dan NPR pengukuran, juga berisi Asal quantization kebisingan
* ADC dan DAC Glosarium