將數位訊號轉換為模擬信號
DAC(Digital-to-Analog Converter,數字模擬轉換器)的工作原理是將數位訊號轉換為模擬信號。這一過程涉及幾個關鍵步驟:
輸入數位訊號:DAC接收數位訊號作為輸入,這通常是二進制代碼的形式。
內部轉換:
在數位訊號進入DAC後,它被存儲在數字保持暫存器(DHR)中。
DAC的核心部件是數字至模擬轉換器(DAC核心),它以VREF+作為參考電源,並將數位訊號轉換為模擬信號。
輸出模擬信號:轉換後的模擬信號通過DAC的輸出通道(DAC_OUTx)輸出,供後續的放大器和音箱或耳機使用。
不同類型的DAC:
電阻分壓型:通過電阻網路實現數位訊號到模擬信號的轉換。
開關樹型:使用數字開關和電阻網路,通過控制開關的閉合來實現不同電壓輸出。
倒T型電阻網路(R2R DAC):使用兩種電阻(R和2R)實現數位訊號到模擬信號的轉換,結構簡單,適用於低解析度的DAC。
性能指標:
解析度:定義為在不同輸入數字碼值下所有可能輸出的模擬電平的個數。N位解析度意味著DAC能產生\(2^N\)個不同的模擬電平。
精度:包括絕對精度和相對精度。絕對精度定義為理想輸出和實際輸出之間的差,相對精度定義為最大積分非線性誤差。
線性誤差:包括積分線性誤差(INL)和微分線性誤差(DNL),用於衡量DAC的實際輸出傳輸特性曲線與理想傳輸特性曲線之間的偏離程度。
通過上述原理和不同類型的介紹,我們可以看到DAC在將數位訊號轉換為模擬信號過程中的多樣性和複雜性。