DAC คืออะไร

DAC คืออะไร?

ภาพรวมของตัวแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นอนาล็อก

ตัวแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นอนาล็อก (Digital-to-Analog Converter) หรือเรียกย่อว่า DAC เป็นอุปกรณ์ที่ใช้แปลงปริมาณดิจิทัลเป็นอนาล็อก DAC มีองค์ประกอบหลัก 4 ส่วน ได้แก่ เครือข่ายต้านทานที่มีน้ำหนัก แอมปลิฟายเออร์ทำงาน แหล่งพลังงานอ้างอิง และสวิตช์อนาล็อก

หลักการทำงาน

DAC ประกอบด้วยรีจิสเตอร์ดิจิทัล สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์อนาล็อก เครือข่ายต้านทานที่มีน้ำหนัก แอมปลิฟายเออร์กำลัง และแหล่งแรงดันอ้างอิง (หรือแหล่งกระแสคงที่) ตัวเลขดิจิทัลที่ใช้ในการควบคุมการเก็บข้อมูลจะควบคุมตำแหน่งที่สอดคล้องกับสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์อนาล็อก ทำให้เครือข่ายต้านทานที่มีน้ำหนักที่ตำแหน่งที่มีเลข 1 จะสร้างค่ากระแสที่สัดส่วนกับน้ำหนักของตำแหน่ง ความต้องการของแอมปลิฟายเออร์กำลังสำหรับแต่ละค่ากระแสจะถูกคำนวณและแปลงเป็นค่าแรงดัน

การประยุกต์ใช้งาน

DAC ถูกใช้เป็นช่องทางออกในระบบคอมพิวเตอร์ควบคุมกระบวนการ ซึ่งเชื่อมต่อกับแอคทูเอเตอร์เพื่อทำให้การควบคุมกระบวนการผลิตเป็นไปอย่างอัตโนมัติ นอกจากนี้วงจร DAC ยังถูกใช้ในการออกแบบตัวแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นอนาล็อกที่ใช้เทคโนโลยีป้อนกลับ

ประเภท

มี DAC หลายประเภท อาทิ แบบเทียบขนาน แบบรวม แบบ ∑-Δ แต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะและความเหมาะสมในการใช้งาน เช่น DAC แบบเทียบขนานมีความเร็วสูงสุด แต่ยากที่จะได้ความละเอียดสูง DAC แบบรวมเหมาะสำหรับการวัดความแม่นยำที่ความเร็วต่ำ DAC แบบ ∑-Δ ใช้การเข้ารหัสแบบเพิ่มขึ้น ทำให้เหมาะสมสำหรับสถานการณ์การแปลงความเร็วสูง

ตัวชี้วัดทางเทคนิค

ตัวชี้วัดทางเทคนิคของ DAC ประกอบด้วยจำนวนบิต ความละเอียด ความแม่นยำในการแปลง และความเร็วในการแปลง จำนวนบิตกำหนดช่วงของค่าสูงสุดและต่ำสุดที่ DAC สามารถแสดงเป็นปริมาณอนาล็อก ความละเอียดหมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่เล็กที่สุดของปริมาณอนาล็อกที่ DAC สามารถแยกแยะได้ ซึ่งมักแสดงในรูปของบิตที่น้อยที่สุด (LSB) ความแม่นยำในการแปลงคือความใกล้เคียงระหว่างค่าจริงของปริมาณอนาล็อกที่ DAC ผลิตออกมากับค่าทฤษฎี ความเร็วในการแปลงคือเวลาที่ต้องการให้ DAC ทำการแปลงเสร็จสมบูรณ์

แนวโน้มการพัฒนา

ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีดิจิทัล DAC กำลังกลายเป็นอุปกรณ์ที่มีการผสานรวมมากขึ้นและมีตัวชี้วัดทางเทคนิคที่ก้าวหน้า ในอนาคต DAC จะยังคงพัฒนาไปสู่ความเร็วสูง ความแม่นยำสูง และการใช้พลังงานต่ำ เพื่อตอบสนองความต้องการของภาคสนามที่หลากหลาย

สรุปแล้ว ตัวแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นอนาล็อกเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญที่มีบทบาทสำคัญในสาขาการควบคุม การสื่อสาร และการตรวจวัดในยุคปัจจุบัน ด้วยการก้าวหน้าของเทคโนโลยี ประสิทธิภาพของ DAC จะยิ่งโดดเด่น และขอบเขตการใช้งานจะกว้างขวางมากขึ้น