Convertor digital-analogic: descriere, principiu de funcționare, aplicare.

Semnalele analogice sunt caracterizate de mulți parametri tehnici, dintre care unul frecvența de oscilație. De exemplu, urechea unei persoane aude semnale cu o frecvență în intervalul de la 1 la 22 kHz, iar lumina vizibilă conține frecvențe măsurate în miliarde de hertzi. Un exemplu de înregistrare a unui semnal analogic poate fi un record gramofon. Fotografii, mai întâi alb-negru și, apoi, și culoarea - de asemenea, un exemplu de înregistrare a unui semnal analogic.

Convertor digital de la analog aproape întotdeauna după convertor analog-digital (ADC), despre care este util să spun câteva cuvinte, astfel încât problema rezolvată de dispozitivele pe care le considerăm este mai ușor de înțeles.

ADC convertește semnal analogic în digital. De obicei, numărul care corespunde valorii semnalului la momentul măsurării sale este reprezentat de un cod binar. Fiecare măsurătoare este efectuată la o anumită frecvență, numită frecvența de cuantificare.

Frecventa minima de cuantizare este justificata teoretic, asigurand o reconstructie nedistorsionata a semnalului. Acest semnal este fără distorsiuni și trebuie să restabilească convertorul semnalului digital la ieșirea analogică. Frecvența de cuantificare trebuie să fie de cel puțin două frecvențe maxime ale semnalului convertit. De exemplu, pentru o conversie nedistorsionată a unui semnal sonor, este suficientă o frecvență de cuantizare de 44 kHz.

Acum este clar că Convertor D / A are la intrare o secvență de coduri binare, pe care trebuie să o convertească la semnalul analogic corespunzător.

Fiabilitatea în exploatare și durata de viață este, de asemenea, inclusă în indicatori, însă acești parametri nu depind de principiul DAC, ci mai degrabă de baza elementelor și de calitatea construirii. Indiferent de principiul conversiei, convertoarele digital-analogice se disting prin caracteristici, cum ar fi intervalul dinamic, precizia conversiei și calendarul.

Intervalul dinamic este determinat pentru intrarea și ieșirea DAC, ca raport al valorii maxime la intrare (la ieșire) la valoarea minimă de intrare (ieșire).

Unul dintre parametrii de timp este inversul frecvenței de cuantificare, numit perioada de cuantizare. Este clar că pentru DAC această valoare este stabilită de către ADC, prin intermediul căruia semnalul a fost convertit.

Valoarea principală, care caracterizează viteza DAC, este timpul de conversie. Aici trebuie să alegeți: un timp de conversie mai lung - un DAC mai precis, dar mai puțin din viteza lui și viceversa.

Să analizăm câteva principii ale transformării "digitale-analogice", fără a da formule și scheme. Există două principii de transformare - secvențiale și paralele.

Secvența de coduri digitale pe convertorul digital-analogic de intrare se convertește într-o secvență de impulsuri dreptunghiulare la ieșire. Lățimea impulsului și intervalul ulterior la următorul impuls sunt determinate în funcție de valoarea codului binar primit. Prin urmare, la ieșirea filtrului trece-jos, se obține un semnal analog, în funcție de impulsurile care ajung la intrare cu o perioadă variabilă.

Convertirea paralelă este efectuată, de exemplu, prin utilizarea unor rezistențe conectate în paralel cu o sursă de alimentare stabilă. Numărul de rezistențe este egal cu rata de biți a codului de intrare. Mărimea rezistenței în descărcarea de mare viteză este de 2 ori mai mică decât în ​​ordinea inferioară precedentă. În lanțul fiecărei rezistențe există o cheie. Codul de intrare controlează tastele - unde 1, curentul trece. Prin urmare, 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.