چه چیزی DAC است

چه چیزی DAC است؟

مروری بر مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ

مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC)، که به اختصار D/A نیز شناخته می‌شود، دستگاهی است که مقادیر دیجیتال را به مقادیر آنالوگ تبدیل می‌کند. DAC اساساً از چهار بخش تشکیل شده است: شبکه مقاومت‌های وزن‌دار، مدار عملیاتی، منبع تغذیه مرجع و سوئیچ آنالوگ.

اصول کاری

DAC عمدتاً از ثبات‌های دیجیتال، سوئیچ‌های الکترونیکی آنالوگ، شبکه‌های مقاومت‌های وزن‌دار، مدارهای تقویت‌کننده و منابع ولتاژ مرجع (یا منابع جریان ثابت) تشکیل شده است. اعداد دیجیتالی که برای کنترل ذخیره شده‌اند، موقعیت‌های متناظر سوئیچ‌های الکترونیکی آنالوگ را کنترل می‌کنند، باعث می‌شود که شبکه مقاومت‌های وزن‌دار در موقعیت‌هایی که رقم ۱ است، جریانی متناسب با وزن موقعیت خود ایجاد کند. نیاز مدار تقویت‌کننده به هر جریان محاسبه و به مقادیر ولتاژ تبدیل می‌شود.

کاربرد

DAC‌ها معمولاً به عنوان کانال‌های خروجی در سیستم‌های کامپیوتری کنترل فرآیند استفاده می‌شوند و به اجرایی‌کننده‌ها متصل می‌شوند تا کنترل خودکار فرآیند تولید را انجام دهند. علاوه بر این، مدارهای DAC نیز در طراحی مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ که از تکنولوژی بازخورد استفاده می‌کنند، استفاده می‌شوند.

طبقه‌بندی

نوع‌های مختلفی از DAC وجود دارد، از جمله نوع مقایسه موازی، نوع انتگرال و نوع ∑-Δ. هر نوع خصوصیات و سناریوهای کاربردی خاص خود را دارد. به عنوان مثال، DAC نوع مقایسه موازی سریع‌ترین است، اما دستیابی به قدرت تفکیک بالا برای آن مشکل است؛ ADC نوع انتگرال برای حوزه‌های اندازه‌گیری پرسرعت و دقیق مناسب است؛ ADC نوع ∑-Δ از کدگذاری افزایشی استفاده می‌کند و برای سناریوهای تبدیل پرسرعت مناسب است.

شاخص‌های فنی

شاخص‌های فنی DAC شامل تعداد بیت‌ها، قدرت تفکیک، دقت تبدیل و سرعت تبدیل می‌باشد. تعداد بیت‌ها محدوده مقادیر ماکسیمم و مینیممی که DAC می‌تواند برای مقادیر آنالوگ نمایش دهد را تعیین می‌کند. قدرت تفکیک به کوچک‌ترین تغییر در مقدار آنالوگ که DAC می‌تواند تمایز دهد، اشاره دارد و معمولاً با کمترین بیت معنی‌دار (LSB) بیان می‌شود. دقت تبدیل نزدیکی بین مقدار واقعی خروجی آنالوگ DAC و مقدار نظری آن است. سرعت تبدیل زمان لازم برای DAC برای اتمام یک تبدیل را نشان می‌دهد.

روند توسعه

با توسعه تکنولوژی دیجیتال، DAC‌ها بیشتر یکپارچه و پیشرفته‌تر در شاخص‌های فنی می‌شوند. در آینده، DAC‌ها به سمت سرعت بالا، دقت بالا و مصرف انرژی کم توسعه خواهند یافت تا نیازهای حوزه‌های بیشتری را برآورده کنند.

به طور خلاصه، مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ اجزای الکترونیکی مهمی هستند که نقش مهمی در حوزه‌های کنترل، ارتباطات و ارزیابی مدرن ایفا می‌کنند. با پیشرفت تکنولوژی، عملکرد DAC‌ها بیشتر برجسته خواهد شد و محدوده کاربرد آن‌ها حتی گسترده‌تر خواهد شد.