Цифров до аналогов преобразувател: описание, принцип на работа, приложение.

Аналоговите сигнали се характеризират с много технически параметри, единият от които е честота на трептене. Например ухото на човек чува сигнали с честота в обхвата от 1 до 22 kHz и видимата светлина съдържа честоти, измерени в милиарди херц. Пример за записване на аналогов сигнал може да бъде запис на грамофон. Снимки, първо черно-бяло, а след това и цвят - също пример за запис на аналогов сигнал.

Преобразувател от цифров към аналогов почти винаги след това аналогово-цифров преобразувател (ADC), за които е полезно да кажем няколко думи, така че проблемът, решен от устройствата, които обмисляме, е по-разбираем.

ADC конвертира аналогов сигнал в цифровия. Обикновено броят, който съответства на стойността на сигнала по време на измерването му, се представя с двоичен код. Всяко измерване се извършва на определена честота, наречена честота на квантуване.

Минималната честота на квантуване е теоретично оправдана, осигурявайки безпрепятствена реконструкция на сигнала. Този сигнал е без изкривяване и трябва да възстанови преобразувателя на цифровия сигнал към аналогов изход. Честотата на квантуване трябва да бъде най-малко две максимални честоти на преобразувания сигнал. Например за ненарушена конверсия на звуков сигнал е достатъчна честота на квантуване от 44 kHz.

Сега е ясно, че D / A конвертор има на входа последователност от двоични кодове, които трябва да преобразува в съответния аналогов сигнал.

Надеждността в експлоатацията и продължителността на живота също са включени в показателите, но тези параметри не зависят от принципа на КПР, а по-скоро от елементарната основа и качеството на изграждане. Независимо от принципа на преобразуване, цифрово-аналоговите преобразуватели се отличават от характеристики като динамичен диапазон, точност на преобразуване и време.

Динамичният диапазон се определя за входа и изхода на КПР, като съотношението между максималната стойност на входа (на изхода) и стойността на минималния вход (изход).

Един от параметрите на времето е обратната на честотата на квантуване, наречена период на квантуване. Ясно е, че за КПР тази стойност е зададена от ADC, чрез която сигналът е бил преобразуван.

Основната стойност, която характеризира скоростта на КПР, е времето за преобразуване. Тук трябва да изберете: по-дълго време за преобразуване - по-точен КПР, но по-малко от неговата скорост и обратно.

Нека разгледаме някои принципи на "цифрово-аналоговата" трансформация, без да даваме формули и схеми. Има два принципа на трансформация - последователни и паралелни.

Последователността на цифровите кодове на входния цифрово-аналогов преобразувател се преобразува в последователност от правоъгълни импулси на изхода. Ширината на импулса и следващият интервал към следващия импулс се определят в зависимост от стойността на входящия двоичен код. Следователно, при изхода на нискочестотния филтър се получава аналогов сигнал, в съответствие с импулсите, пристигащи на входа с променлив период.

Паралелното преобразуване се осъществява, например, чрез използване на съпротивления, свързани паралелно със стабилно захранване. Броят на съпротивленията е равен на битовата скорост на входящия код. Размерът на съпротивлението при изхвърлянето с висок порядък е 2 пъти по-малък, отколкото в предходния по-нисък ред. Във веригата на всяка съпротива има ключ. Входният код контролира клавишите - където 1, токът преминава. Поради това в схеми токът се определя от теглото на изхода, а цифрово-аналоговият преобразувател на изхода има общ ток, който ще съответства на записания двоичен код.