DAC
Ein Digital-Analogwandler (D/A-W) ist ein Gerät, das digitale Daten in ein analoges Signal konvertiert , das entweder eine Spannung, ein Strom oder eine elektrische Ladung ist. Die digitalen Daten sind eine Sequenz aus finiten Zeitimpulsen, die in ein kontinuierliches physikalisches Analogsignal verarbeitet und konvertiert werden. Auflösung, Abtastrate und Linearität sind wesentliche Leistungsparameter, die die Qualität des D/A-W beschreiben. Die Auflösung bezieht sich auf die Anzahl der digitalen Bits pro Abtastung, die präzise in ein analoges Signal konvertiert werden können. Die Abtastrate ist die Frequenz, mit der digitale Eingangsdaten abgetastet werden. Linearität, die in Zusammenhang mit der Auflösung steht, beschreibt, wie einheitlich der D/A-W auf die inkrementellen digitalen Eingangsänderungen reagiert. Differenzielle Nichtlinearität und integrale Nichtlinearität werden verwendet, um die Linearität des D/A-W zu beschreiben.
Es gibt viele verschiedene Arten von D/A-W, wobei die Widerstände die einfachsten sind. Das Widerstandsnetzwerk bildet einen gewichteten Durchschnitt aller digitaler Eingangs-Bits. Das höchstwertige Bit des digitalen Eingangsworts erhält die meiste Gewichtung, während das niederwertigste Bit die geringste erhält. Ein Sigma-Delta-D/A-W der ersten Ordnung verwendet nur eine digitale Logik, um einen überabgetasteten Ein-Bit-Ausgang zu produzieren, der mit einem Tiefpassfilter gefiltert werden kann, um die gewünschte analoge Wellenform anzuzeigen. D/A-W benötigen einen Rekonstruktionsfiler, um die Aliasing-Begriffe herauszufiltern, die von rechteckigen, stückweisen, konstanten Schritten erzeugt wurden, die bei der Abtastrate auftreten. Ein Tiefpassfilter ebnet diese Schritte und schwächt Aliasing-Begriffe ab.
Viele D/A-W haben anwendungsspezifische Funktionen und werden speziell für den Lieferanten konzipiert. Ein Beispiel dafür sind G.711-Codecs, die eine u-law-Konvertierung beinhalten. Dabei handelt es sich um eine Methode zur Verschlüsselung von Daten, die wenig Linearität, aber einen hohen dynamischen Bereich aufweist. Diese erweitern Daten mit 8-Bit-Companded-Audiobandbreite, die auf digitalen Telefonschaltkreisen geführt werden, in eine Spannung mit dem ursprünglichen dynamischen Bereich. Ein weiteres Beispiel ist ein TxDAC. Dieser leitet digitale Daten durch integrierte Interpolations-FIR-Filter, um die Abtastrate zu erhöhen und die Anforderungen an den analogen Anti-Aliasing-Filter zu verringern. Sie verfügen auch über ineinandergreifende Quadratur-I/Q-Kanäle und Ausgangsstrom anstelle von Spannung.
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