فهم وظائف DAC و DAC جنبًا إلى جنب مع سلسلة DAC وطريقة العمل

إذا كنا نلعب في كثير من الأحيان في المنتديات الصوتيةأو التسكع مع عشاق الصوت ، غالبًا ما نسمع كلمة DAC. ما هي DAC؟ ما هي وظيفة DAC؟ ما هي دارة DAC؟ وكيف تعمل DAC؟ هيا بنا نناقش تعريف لجنة المساعدة الإنمائية.

DAC هي اختصار لـ Digital Analogالمحول. يمكن تفسير DAC كأداة لتحويل البيانات الرقمية إلى إشارات تناظرية. لماذا تحتاج إلى DAC عناء تحويل الرقمية إلى تناظرية؟ لأن الأذن البشرية لا يمكنها سماع الإشارات الرقمية. يمكن للأذن البشرية سماع الإشارات التناظرية فقط ، مما يعني أن هناك موجات صوتية تدخل الأذن وتهتز الأعصاب في الأذن التي تنتقل بعد ذلك إلى الدماغ الذي يترجمه الدماغ على أنه صوت أو موسيقى.

حائر؟ مثل هذا ، ملفات الموسيقى مثل MP3 و FLAC و WAV وما إلى ذلك هي معلومات رقمية ، فهي رموز ثنائية. بالتأكيد لا يمكن لآذاننا الاستماع إلى الرموز الثنائية ، أليس كذلك؟ يتطلب الأمر أداة لتحويل المعلومات الرقمية إلى إشارات كهربائية تناظرية ، ثم يتم تحويل الإشارات الكهربائية بواسطة سماعات الأذن إلى إشارات صوتية (صوت) ، ثم يمكننا سماع الموسيقى في وقت سابق.

تعريف DAC

DAC هي اختصار لمحول التناظرية الرقمية ،هو جهاز يستخدم لتحويل المدخلات الرقمية التي تكون بشكل عام في شكل ثنائي إلى إدخال / إشارة تناظرية تكون بشكل عام في شكل تيار أو جهد أو شحنة كهربائية. إلى جانب DAC (محول رقمي إلى تناظري) هو رابط بين الدوائر الرقمية والدوائر التناظرية.

DAC (محول رقمي إلى تناظري) هوالأجهزة الإلكترونية التي تعمل على تحويل الإشارات الرقمية (المنفصلة) إلى إشارات تناظرية (مستمرة). تطبيق DAC (Digital to Analog Converter) هذا عبارة عن واجهة بين الأجهزة التي تعمل مع الأنظمة الرقمية وأجهزة معالجة الإشارات التناظرية. يمكن أن تكون أجهزة DAC (محول رقمي إلى تناظري) على شكل دوائر إلكترونية ورقائق DAC IC.

دالة DAC

عادة DAC (محول رقمي إلى تناظري)غالبًا ما تستخدم في الأجهزة الرقمية عند الإخراج لعمل إشارات تناظرية بعد معالجة الإشارة في شكل رقمي. كيف تعمل DAC (تحويل رقمي إلى تناظري) وفقًا لاسمها تحويل رقمي إلى تناظري ، تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ DAC في تحويل الإشارات الرقمية إلى إشارات تناظرية. إن دائرة DAC أبسط من دائرة ADC.

دارة DAC

الدائرة الأساسية لـ DAC (تحويل رقمي إلى تناظري) هناك نوعان ، هما DAC الموزون ثنائيًا و R / 2R LADder DAC. يمكن تفسير نوعي DACs على النحو التالي:

1. DAC المرجح ثنائي

يمكن أن تتكون دارة DAC الموزونة ثنائيًا من عدة مقاومات ومضخمات تشغيل يتم تعيينها كمضخمات. من حيث المبدأ دارة DAC يمكن شرح أعلاه على النحو التالي:

ويقاوم المقاوم 20 kΩ التيار المتولد بإغلاق المفاتيح D₀ حتى د₃. علاوة على ذلك ، سيتم إعطاء هذه المقاوماتقم بقياس القيمة بطريقة تجعلها تكفي للوزن الثنائي (الوزني الثنائي) للتيار الذي سيضاف بعد ذلك بواسطة مقاوم 20 كيلو أوم. عن طريق إغلاق التبديل D₀ مما أدى إلى تيار 50 µA يتدفق من خلال مقاوم 20 k، ، مما ينتج جهدًا -1 فولت عند V_خارج.

يؤدي إغلاق كل مفتاح تحويل إلى مضاعفة القيمة الحالية الناتجة عن المفتاح السابق. سيتم عرض قيمة التحويل لتركيبة إغلاق المفتاح في الجدول التالي.

التحويل من القيم الرقمية إلى التناظرية بناءً على دائرة DAC الموزونة الثنائية أعلاه.

2. R / 2R سلم DAC

إلى جانب ثنائي DAC المرجّح ، هناك طريقة أخرى للتحويل الرقمي إلى التناظري ، سلم R / 2R. يتم استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع في DAC ICs. في السلسلة R / 2R سلم، هناك حاجة فقط لقيمتي مقاوم ، والتي يمكن استخدامها لـ DAC ICs بدقة 8 أو 10 أو 12 بت.

مبدأ العمل في سلسلة سلم R / 2R هو كما يلي:

تم إدخال معلومات رقمية 4 بت من المحول D0حتى التبديل D3. يحتوي هذا المفتاح على حالة "1" (حوالي 5 فولت) أو "0" (حوالي 0 فولت). سيؤدي التبديل إلى تغيير في الجهد المطبق على مضخم الجمع العكسي وفقًا لقيمته الثنائية المكافئة. على سبيل المثال ، إذا كانت D0 = 0 و D1 = 0 و D2 = 0 و D3 = 1 ، فإن R1 ستكون متوازية مع R5 مما ينتج عنه 10 k.

علاوة على ذلك ، فإن 10 k في سلسلة مع R6 = 10 kتنتج 20 ك. ينتج عن هذا 20 k الموازي لـ R2 10 k ، وهكذا حتى R7 و R3 و R8. بحيث يتم الحصول على الدائرة المكافئة كما هو موضح أدناه.

بحيث يمكن حساب خرج الإخراج التناظري (Vout) لدائرة R / 2R سلم DAC أعلاه باستخدام المعادلة:

الإخراج الناتج من تركيبة التبديل هذا هو -5 فولت. سيتم عرض القيم المجمعة ونتائج التحويل لسلسلة DAC R / 2R في الجدول التالي.

كيف يعمل DAC

كيف يعمل DAC (تحويل رقمي إلى تناظري)كما يوحي الاسم بالتحويل الرقمي إلى التناظري ، فإن الوظيفة الرئيسية لـ DAC هي تحويل الإشارات الرقمية إلى إشارات تناظرية ، ودوائر DAC أبسط من دوائر ADC.

متى نحتاج إلى DAC؟

إذا قمنا بتشغيل الموسيقى من خلال DAP (رقميمشغل الصوت) ، يجب أن يكون هناك DAC في الداخل. كيف لا تزال بحاجة إلى DAC خارجي مرة أخرى؟ في الواقع لم تتم إضافته ، ولكن DAC DAC الداخلي يتم تجاوزه إلى DAC خارجي ، لذلك تتم معالجة الصوت في DAC خارجي.

بالنسبة لأشخاص معينين ، فإن DAC الداخلية هي DAPيمكن أن تكون الجودة أقل إرضاء ، لذلك فهو يحتاج إلى DAC أخرى ذات جودة أفضل. إذا استخدمنا جهاز كمبيوتر / كمبيوتر محمول لتشغيل الموسيقى ، ولم تكن بطاقة الصوت الخاصة بجهاز الكمبيوتر / الكمبيوتر المحمول على ما يرام ، فيمكننا استخدام DAC خارجي متصل عبر USB ، حتى نحصل على جودة صوت أفضل.

أنواع DAC

استنادًا إلى مصدر الطاقة ، تنقسم DAC في السوق إلى ثلاثة ، DAC لسطح المكتب ، USB DAC ، والمحمولة.

1. تأتي طاقة DAC المكتبية من الكهرباء المنزلية ، ثم تستخدم محولًا. لا يمكنني العيش بدون كهرباء منزلية.
2. USB DAC هو مصدر الطاقة من فتحة USB والتي تعمل أيضًا كمسار بيانات.
3. يتم تشغيل DAC المحمولة بواسطة بطارية مدمجة فيها ، بحيث يمكن تشغيلها بدون كهرباء منزلية أو جهاز كمبيوتر / كمبيوتر محمول.