science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe werkt een digitaal /analoog-converter?

Om te begrijpen wat een digitaal /analoogomzetter, of DAC, is, moet u eerst begrijpen wat digitaal en analoog betekent. Analog is een vloeiend, continu signaal zoals een geluidsgolf. Tapes en platenspelers opgeslagen gegevens als een analoog signaal. De groeven op de plaat of magnetische signalen op de band worden voortdurend groter en kleiner om de vorm van de geluidsgolf weer te geven.

Digitale

Digitaal is een modernere manier om informatie op te slaan. Een digitaal systeem maakt snapshots van een continu proces en geeft elke snapshot een numerieke waarde. Een compact disc neemt bijvoorbeeld ongeveer 22.000 snapshots van een elektrisch signaal dat een geluidsgolf per seconde beschrijft en registreert de spanning van dat signaal. Dat wordt de bemonsteringssnelheid genoemd. Een digitaal-naar-analoog-omzetter zet die momentopnamen terug in een continue geluidsgolf.

De DAC-zender

De digitale analoge omzetter wordt bestuurd door een klokcyclus - een circuit voor de timing van de computer dat zijn snelheid. De klokcyclus is afhankelijk van de samplefrequentie. De DAC van een cd-speler heeft bijvoorbeeld een klok die deze elke seconde 22.000 keer activeert. Wanneer deze is geactiveerd, neemt de DAC het volgende digitale signaal en creëert een analoge spanning die daarmee overeenkomt. Door dit op precies de juiste snelheid te doen, creëert het signaal een continue golf die lijkt op het originele signaal.

Filtering van

Helaas zorgt het op deze manier converteren van digitaal naar analoog niet voor een echte analoge golf , maar iets dat een traptredegolf wordt genoemd. Omdat er een kleine sprong is tussen elke digitale meting, springt de analoge golf in plaats van een vloeiende, continue beweging te maken. Om dit probleem op te lossen, gebruiken de meeste DAC's een techniek die interpolatie wordt genoemd. Ze kijken naar twee aangrenzende punten op de golf en raden aan welke waarden er tussenin staan. Dit vermindert de sprongen enorm, en zorgt voor een beter, minder vervormd geluid.