Was ist ein DAC?
Was ist ein DAC?
Übersicht über Digital-Analog-Wandler
Ein Digital-Analog-Wandler (DAC), auch bekannt als D/A-Wandler, ist eine Vorrichtung, die digitale Größen in analoge umwandelt. Ein DAC besteht im Wesentlichen aus vier Teilen: einem gewichteten Widerstandsnetzwerk, einem Operationsverstärker, einer Referenzspannungsquelle und einem analogen Schalter.
Funktionsprinzip
Ein DAC besteht hauptsächlich aus digitalen Registern, analogen elektronischen Schaltern, gewichteten Widerstandsnetzwerken, Verstärkern und Referenzspannungsquellen (oder konstanten Stromquellen). Die für die digitale Speichersteuerung verwendeten Zahlen steuern jeweils die entsprechenden Positionen der analogen elektronischen Schalter, wodurch das gewichtete Widerstandsnetzwerk an den Stellen, an denen die Ziffer 1 ist, einen dem Positionsgewicht proportionalen Stromwert erzeugt. Die Anforderungen des Verstärkers an jeden Stromwert werden berechnet und in Spannungswerte umgewandelt.
Anwendung
DACs werden oft als Ausgabekanäle in Prozesssteuerungsrechnersystemen verwendet, die mit Aktoren verbunden sind, um die automatische Steuerung des Produktionsprozesses zu erreichen. Darüber hinaus werden DAC-Schaltkreise auch in der Konstruktion von Digital-Analog-Wandlern eingesetzt, die Rückkopplungstechnologie nutzen.
Klassifikation
Es gibt verschiedene Arten von DACs, darunter Parallelvergleichstyp, Integratortyp und ∑-Δ-Typ. Jeder Typ hat seine eigenen Merkmale und Einsatzszenarien. Zum Beispiel ist der Parallelvergleichstyp-DAC der schnellste, aber es fällt schwer, eine hohe Auflösung zu erreichen; der Integratortyp-ADC ist für langsame, präzise Messfelder geeignet; der ∑-Δ-Typ-ADC verwendet inkrementelle Codierung, was ihn für Hochgeschwindigkeitskonvertierungsszenarien geeignet macht.
Technische Kenngrößen
Die technischen Kenngrößen eines DACs umfassen die Bitzahl, Auflösung, Konversionsgenauigkeit und Konversiongeschwindigkeit. Die Bitzahl bestimmt den Bereich der maximalen und minimalen Werte, die der DAC für analoge Größen darstellen kann. Die Auflösung bezieht sich auf die kleinste Änderung der analogen Größe, die der DAC unterscheiden kann, und wird normalerweise in Least Significant Bits (LSB) ausgedrückt. Die Konversionsgenauigkeit ist die Übereinstimmung zwischen dem tatsächlichen Wert der vom DAC ausgegebenen analogen Größe und ihrem theoretischen Wert. Die Konversiongeschwindigkeit bezieht sich auf die Zeit, die der DAC benötigt, um eine Konversion abzuschließen.
Entwicklungstrend
Mit der Entwicklung der Digitaltechnik werden DACs immer mehr integriert und fortschrittlicher in ihren technischen Kenngrößen. In Zukunft werden DACs weiterhin in Richtung hoher Geschwindigkeit, hoher Präzision und niedrigem Energieverbrauch entwickelt, um den Bedürfnissen in noch mehr Bereichen gerecht zu werden.
Zusammengefasst sind Digital-Analog-Wandler wichtige elektronische Bauteile, die in modernen Kontroll-, Kommunikations- und Detektionsbereichen eine bedeutende Rolle spielen. Mit der Fortschrittlichkeit der Technologie werden die Leistungsfähigkeit von DACs zunehmend herausragend sein, und ihr Anwendungsbereich wird noch breiter sein.
