ทำความเข้าใจกับฟังก์ชั่น DAC และ DAC พร้อมกับซีรี่ส์ DAC และโหมดการทำงาน

ถ้าเรามักจะเล่นในฟอรั่มเสียงหรือออกไปเที่ยวกับคนรักเสียงเรามักจะได้ยินคำว่า DAC DAC คืออะไร ฟังก์ชั่นของ DAC คืออะไร? วงจร DAC คืออะไร และ DAC ทำงานอย่างไร C'mon เรามาพูดถึงคำนิยาม DAC

DAC เป็นตัวย่อของ Digital Analogแปลง DAC ง่าย ๆ สามารถตีความได้ว่าเป็นเครื่องมือในการแปลงข้อมูลดิจิตอลเป็นสัญญาณอะนาล็อก ทำไมคุณต้องใช้ DAC เพื่อแปลงดิจิตอลเป็นอะนาล็อก? เพราะหูของมนุษย์ไม่สามารถได้ยินสัญญาณดิจิตอล หูของมนุษย์สามารถได้ยินสัญญาณอะนาล็อกเท่านั้นซึ่งหมายความว่ามีคลื่นเสียงที่เข้ามาในหูและสั่นประสาทในหูซึ่งจะถูกส่งไปยังสมองซึ่งแปลโดยสมองเป็นเสียงหรือดนตรี

สับสน? เช่นนี้ไฟล์เพลงเช่น MP3, FLAC, WAV และอื่น ๆ เป็นข้อมูลดิจิตอลซึ่งเป็นรหัสไบนารี่ หูของเราไม่สามารถฟังรหัสไบนารีได้ใช่ไหม ใช้เครื่องมือในการแปลงข้อมูลดิจิตอลเป็นสัญญาณไฟฟ้าอะนาล็อกจากนั้นหูฟังสัญญาณไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นสัญญาณอะคูสติก (เสียง) จากนั้นเราจะได้ยินเพลงก่อนหน้านี้

คำจำกัดความของ DAC

DAC เป็นตัวย่อสำหรับ Digital Analog Converterเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการแปลงอินพุตดิจิตอลซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในรูปแบบไบนารีเป็นอินพุต / สัญญาณอะนาล็อกซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในรูปของกระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าหรือประจุไฟฟ้า นอกจาก DAC (Digital เป็น Analog Converter) เป็นลิงค์ระหว่างวงจรดิจิตอลและวงจรอนาล็อก

DAC (Digital เป็น Analog Converter) คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานเพื่อแปลงสัญญาณดิจิตอล (ไม่ต่อเนื่อง) เป็นสัญญาณอะนาล็อก (ต่อเนื่อง) แอปพลิเคชัน DAC (Digital เป็น Analog Converter) นี้เป็นส่วนต่อประสานระหว่างอุปกรณ์ที่ทำงานกับระบบดิจิตอลและอุปกรณ์ประมวลผลสัญญาณอะนาล็อก อุปกรณ์ DAC (Digital เป็น Analog Converter) สามารถอยู่ในรูปแบบของวงจรอิเล็กทรอนิกส์และชิป IC DAC

ฟังก์ชั่น DAC

โดยปกติ DAC (ตัวแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก)มักใช้ในอุปกรณ์ดิจิตอลในส่วนเอาท์พุทเพื่อให้สัญญาณอะนาล็อกหลังจากสัญญาณได้รับการประมวลผลในรูปแบบดิจิตอลก่อนหน้านี้ วิธีการทำงาน DAC (การแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก) ตามชื่อการแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อกฟังก์ชันหลักของ DAC คือการแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณอนาล็อกวงจร DAC นั้นง่ายกว่าวงจร ADC

วงจร DAC

วงจรพื้นฐานของ DAC (การแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อก) มี 2 ประเภทคือ DAC แบบถ่วงน้ำหนักแบบไบนารีและบันได DAC R / 2R DACs สองชนิดสามารถอธิบายได้ดังต่อไปนี้:

1. DAC แบบถ่วงน้ำหนักไบนารี

วงจร DAC ที่มีน้ำหนักแบบไบนารี่สามารถประกอบด้วยตัวต้านทานและแอมพลิฟายเออร์หลายตัวที่ตั้งค่าเป็นแอมป์ ตามหลักการ วงจร DAC ด้านบนสามารถอธิบายได้ดังนี้:

ตัวต้านทาน 20 kΩหาผลรวมของกระแสที่สร้างโดยการปิดสวิทช์ D₀ จนถึงวันที่₃, นอกจากนี้ตัวต้านทานเหล่านี้จะได้รับปรับขนาดค่าในลักษณะที่พอเพียงกับน้ำหนักไบนารี (binary-weighted) ของกระแสซึ่งจะถูกเพิ่มโดยตัวต้านทาน 20 kΩ โดยปิดสวิตช์ D₀ ส่งผลให้กระแส 50 µA ไหลผ่านตัวต้านทาน 20 kΩทำให้เกิดแรงดัน -1 V ที่ V_ออก.

การปิดสวิตช์แต่ละครั้งส่งผลให้มีค่าปัจจุบันเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าจากสวิตช์ก่อนหน้า มูลค่าการแปลงสำหรับชุดการปิดสวิตช์จะแสดงในตารางต่อไปนี้

การแปลงจากค่าดิจิตัลเป็นอะนาล็อกตามวงจร BAC DAC ถ่วงน้ำหนักด้านบน

2. R / 2R บันได DAC

นอกจาก Binary Weighted DAC ยังมีอีกวิธีหนึ่งในการแปลงแบบดิจิตอลเป็นอะนาล็อก, บันได R / 2R วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายใน DAC ICs ในซีรีย์ บันได R / 2Rต้องการค่าตัวต้านทานเพียงสองตัวเท่านั้นซึ่งสามารถใช้สำหรับ DAC ICs ที่มีความละเอียด 8, 10 หรือ 12 บิต

หลักการทำงานของซีรีส์ Ladder R / 2R มีดังนี้:

ป้อนข้อมูลดิจิตอล 4 บิตจากสวิตช์ D0จนกระทั่งสวิตช์ D3 สวิตช์นี้มีสถานะ "1" (ประมาณ 5 V) หรือ "0" (ประมาณ 0 V) การสลับจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่นำไปใช้กับแอมพลิฟายเออร์ผลรวมการสรุปตามค่าที่เทียบเท่าของไบนารี่ ตัวอย่างเช่นถ้า D0 = 0, D1 = 0, D2 = 0 และ D3 = 1 ดังนั้น R1 จะขนานกับ R5 ที่ทำให้เกิด 10 k

นอกจากนี้ 10 k ยังเป็นอนุกรมที่มี R6 = 10 kผลตอบแทน 20 k 20 k ขนานกับ R2 ให้ผลผลิต 10 k และต่อไปจนถึง R7, R3 และ R8 เพื่อให้ได้วงจรสมมูลดังที่แสดงด้านล่าง

ดังนั้นเอาท์พุทแบบอะนาล็อก (Vout) ของวงจร DAC บันได R / 2R ด้านบนสามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ:

เอาต์พุตที่ได้จากชุดสวิตช์นี้คือ -5V ค่าที่รวมกันและผลการแปลงของชุดบันได DAC R / 2R จะแสดงในตารางต่อไปนี้

มันทำงานอย่างไร DAC

DAC (การแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อก) ทำงานอย่างไรเป็นชื่อที่แนะนำการแปลงดิจิตอลเป็นอะนาล็อกหน้าที่หลักของ DAC คือการแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณอะนาล็อกวงจร DAC นั้นง่ายกว่าวงจร ADC

เมื่อไหร่ที่เราต้องการ DAC

ถ้าเราเล่นเพลงผ่าน DAP (ดิจิตอลเครื่องเล่นเสียง) จะต้องมี DAC อยู่ภายใน ทำไมยังต้องใช้ DAC ภายนอกอีกครั้ง ที่จริงแล้วมันไม่ได้เพิ่ม แต่ DAC DAP ภายในถูกบายพาสไปยัง DAC ภายนอกดังนั้นการประมวลผลเสียงจะทำใน DAC ภายนอก

สำหรับบางคน DAC ภายในคือ DAPอาจเป็นไปได้ว่าคุณภาพไม่น่าพอใจดังนั้นเขาจึงต้องการ DAC อื่นที่มีคุณภาพดีกว่า หากเราใช้พีซี / แล็ปท็อปเพื่อเล่นเพลงและการ์ดเสียง PC / แล็ปท็อปของเราไม่เป็นไรเราสามารถใช้ DAC ภายนอกที่เชื่อมต่อผ่าน USB ดังนั้นเราจึงได้คุณภาพเสียงที่ดีขึ้น

ประเภทของ DAC

ขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงาน DAC ในตลาดแบ่งออกเป็นสามเดสก์ท็อป DAC, USB DAC และพกพา

1. พลังงานเดสก์ท็อป DAC มาจากกระแสไฟฟ้าที่บ้านแล้วใช้อะแดปเตอร์ ขาดไม่ได้หากไม่มีไฟฟ้าอยู่ในบ้าน
2. USB DAC เป็นแหล่งพลังงานจากช่องเสียบ USB ซึ่งทำหน้าที่เป็นเส้นทางข้อมูล
3. Portable DAC ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ที่ฝังอยู่ภายในเพื่อให้สามารถเปิดได้โดยไม่ต้องมีไฟฟ้าในบ้านหรือพีซี / แล็ปท็อป