ລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກສະໄຫມໃຫມ່ໃຊ້ ADC ແລະ DACs ເພື່ອເຄື່ອນຍ້າຍສັນຍານລະຫວ່າງຮູບແບບ analog ແລະ digital. ADC ປ່ຽນ ຂໍ້ ມູນ analog ເປັນ ຂໍ້ ມູນ digital, ໃນ ຂະນະ ທີ່ DAC ສ້າງ ຂໍ້ ມູນ digital ຄືນ ໃຫມ່ ເປັນ voltage ຫລື ກະ ແສ analog. ລະບົບທີ່ວັດແທກພຽງແຕ່ sensor ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຕ້ອງມີ ADC, ລະບົບທີ່ສ້າງພຽງແຕ່ຜົນຜະລິດແບບ analog ຕ້ອງມີ DAC ແລະໂປຣແກຣມເຊັ່ນ ສຽງ, ການສື່ສານ ແລະ ການຄວບຄຸມອຸດສະຫະກໍາອາດຕ້ອງໃຊ້ທັງສອງຢ່າງ. ບົດຄວາມນີ້ອະທິບາຍຄວາມແຕກຕ່າງ, ຫຼັກການດໍາເນີນງານ, ການນໍາໃຊ້ ແລະ ປັດໄຈທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງ converter.
ຄ1. ພາບລວມຂອງ ADC
ຄ2. DAC ແມ່ນຫຍັງ?
ຄ3. ຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານເຕັກນິກຂອງ ADC vs DAC
ຄ4. ວິທີທີ່ ADC ແລະ DACs ປ່ຽນສັນຍານ
ຄ5. ວິທີທີ່ ADCs ແລະ DACs ເຮັດວຽກໃນລະບົບ
ຄ6. ປັດໄຈໃນການເລືອກ ADC ແລະ DACs
ຄ7. ຂໍ້ທ້າທາຍຄວາມຊື່ສັດຂອງສັນຍານໃນຫມວດ ADC ແລະ DAC
ຄ8. ປະເພດຂອງ ADC ແລະ DACs
ຄ9. ADC vs DAC: ເຈົ້າຄວນໃຊ້ອັນໃດ?
ຄ10. ຄໍາແນະນໍາການອອກແບບ ADC ແລະ DAC ທີ່ໃຊ້ໄດ້ແທ້
ຄ11. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ພາບລວມຂອງ ADC
ADC ຫຼື Analog-to-Digital Converter ປ່ຽນແປງຮູບແບບ analog ທີ່ຕໍ່ເນື່ອງເປັນຂໍ້ມູນ digital. ມັນຮັບຂໍ້ມູນເຊັ່ນ voltage, ສຽງ, ແສງ, ອຸນຫະພູມ ຫຼືຄວາມກົດດັນ ແລະແປເປັນຄ່າສອງທີ່ໂປຣແກຣມ, microcontroller ຫຼືຄອມພິວເຕີສາມາດວິເຄາະໄດ້.
DAC ແມ່ນຫຍັງ?
DAC, ຫລື Digital-to-Analog Converter, ສ້າງ ຂໍ້ ມູນ digital ຄືນ ໃຫມ່ ເປັນ voltage ຫລື ກະ ແສ analog. ມັນຮັບຄ່າສອງຈາກລະບົບ digital ແລະສ້າງຜົນຜະລິດ analog ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັນເຊິ່ງອຸປະກອນພາຍນອກຫຼືຫມວດ analog ສາມາດໃຊ້ໄດ້.
ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ທາງ ດ້ານ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ຂອງ ADC ແລະ DAC
| ລັກສະນະ | ADC | DAC |
|---|---|---|
| ຊື່ເຕັມ | Analog-to-Digital Converter | Digital-to-Analog Converter |
| ທິດ ທາງ ການ ປ່ຽນ ໃຈ ເຫລື້ອມ ໃສ | ສັນຍານ analog ກັບ ຂໍ້ ມູນ digital | ຂໍ້ ມູນ digital ເປັນ ສັນຍານ analog |
| ສັນຍານເຂົ້າ | แรงดัน ຫຼື ກະແສທີ່ຕໍ່ເນື່ອງ | ລະຫັດສອງຫຼືຂໍ້ມູນຄອມພິວເຕີ |
| ສັນຍານອອກ | ຕົວເລກຄອມພິວເຕີ ຫຼື ຄ່າສອງ | แรงดัน ຫຼື ກະແສ analog |
| ຫນ້າທີ່ຫຼັກ | ວັດແທກຂໍ້ມູນ analog | ສ້າງ ຫຼື ສ້າງຜົນອອກແບບ analog |
| ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ຕົ້ນຕໍ | ຕົວຢ່າງ ແລະ quantization | ການຟື້ນຟູแรงดัน ຫຼື ກະແສໄຟຟ້າ |
| ຂະບວນການຫຼັກ | Sampling, quantization, encoding | Digital decoding ແລະ analog generation |
| ປັດໄຈສໍາຄັນດ້ານການດໍາເນີນງານ | ຄວາມລະອຽດ, ອັດຕາຕົວຢ່າງ, ຂອບເຂດການເຂົ້າ, ສຽງດັງ | ຄວາມແກ້ໄຂ, ເວລາຕົກລົງ, ຂອບເຂດຜົນອອກ, ການບິດເບືອນ |
| ບັນຫາສັນຍານທົ່ວໄປ | Aliasing, quantization error, input noise | ຄວາມຜິດພາດຂອງຜົນອອກ, ການບິດເບືອນ, ແລະ ຂັ້ນຕອນການອອກຜົນ |
| ທິດທາງສັນຍານທົ່ວໄປ | ໂລກ ທໍາ ມະ ຊາດ ຕໍ່ ຜູ້ ຈັດ ການ | Processor ກັບລະບົບ analog ພາຍນອກ |
ວິທີທີ່ ADCs ແລະ DACs ປ່ຽນສັນຍານ
ຂັ້ນຕອນການປ່ຽນແປງ ADC
ADC ປ່ຽນສັນຍານ analog ເປັນຂໍ້ມູນ digital ຜ່ານສາມຂັ້ນຕອນຫຼັກ: sampling, quantization ແລະ encoding.
• ຕົວຢ່າງ
Sampling ວັດແທກຮູບຮ່າງແບບ analog ໃນໄລຍະເວລາສະເພາະ. ແທນ ທີ່ ຈະ ກວດກາ ເບິ່ງ ຮູບ ຮ່າງ ຂອງ ຄື້ນ ຢ່າງ ຕໍ່ ເນື່ອງ, ADC ຈະ ຈັບ ຈຸດ ຕ່າງໆ ຕາມ ນັ້ນ. ອັດຕາການເອົາຕົວຢ່າງທີ່ສູງກວ່າຈະປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການຈັບຂໍ້ມູນທີ່ປ່ຽນແປງຢ່າງວ່ອງໄວຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ເພື່ອຫຼີກລ່ຽງການປ່ຽນແປງ, ຄວາມໄວຂອງຕົວຢ່າງຄວນມີຢ່າງຫນ້ອຍສອງເທົ່າຂອງຄວາມໄວສູງສຸດທີ່ມີຢູ່ໃນສັນຍານอินพุต.
fs≥2fmax
ຂໍ້ຮຽກຮ້ອງນີ້ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນທົ່ວໄປວ່າມາດຕະຖານຕົວຢ່າງ Nyquist.
• ການປະລິມານ
Quantization ກໍານົດຄ່າຕົວຢ່າງແຕ່ລະຢ່າງໃຫ້ເປັນລະດັບຄອມພິວເຕີທີ່ໃກ້ທີ່ສຸດ. ເນື່ອງຈາກລະບົບຄອມພິວເຕີມີຄວາມລະອຽດຈໍາກັດ, ຄ່າທີ່ວັດແທກໄດ້ຕ້ອງປະມານ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ADC 8-bit ມີ 256 ລະດັບ, ໃນຂະນະທີ່ ADC 12-bit ມີ 4096 ລະດັບ. ຄວາມລະອຽດທີ່ສູງກວ່າຈະລົດຂະຫນາດຂັ້ນຕອນແລະປັບປຸງລາຍລະອຽດຂອງການວັດແທກ.
• ການເຂົ້າລະຫັດ
ຫຼັງຈາກ quantization, ADC ຈະເຂົ້າລະຫັດຄ່າໃຫ້ເປັນຮູບແບບສອງ. ຈາກນັ້ນຂໍ້ມູນທີ່ອອກມາສາມາດຖືກດໍາເນີນໂດຍລະບົບประมวลผล, microcontroller ຫຼືລະບົບประมวลผลສັນຍານ.
ຂັ້ນຕອນການປ່ຽນແປງ DAC
DAC ດໍາເນີນຂະບວນການກົງກັນຂ້າມໂດຍການປ່ຽນຄ່າ digital ໃຫ້ເປັນแรงดันຫຼືກະແສ.
• Digital Input
DAC ໄດ້ຮັບຄ່າສອງຈາກໂປຣແກຣມ, ອຸປະກອນຄວາມຊົງຈໍາ, ຜູ້ຄວບຄຸມ ຫຼື interface ການສື່ສານ. ແຕ່ລະຄ່າສະແດງເຖິງລະດັບຜົນຜະລິດ analog ເປົ້າຫມາຍ.
• Analog Output Generation
DAC ຜະລິດแรงดันຫຼືກະແສທີ່ສອດຄ່ອງກັບຄ່າอินพุต digital. ເມື່ອ ຂໍ້ ມູນ input ປ່ຽນ ແປງ, ຮູບ ຮ່າງ ຂອງ ຜົນ ອອກ ກໍ ປ່ຽນ ໄປ ຄື ກັນ.
• ການປັບປຸງ ແລະ ການຕອງ
ຜົນອອກ DAC ອາດປະກົດວ່າເປັນຂັ້ນຕອນນ້ອຍໆແທນທີ່ຈະເປັນຮູບແບບທີ່ສະດວກສະບາຍ. ເຄື່ອງຕອງຜົນອອກຊ່ວຍໃຫ້ການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ສະດວກສະບາຍ ແລະ ຫລຸດຜ່ອນສ່ວນປະກອບທີ່ມີความถี่ສູງທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ.
ວິທີທີ່ ADCs ແລະ DACs ເຮັດວຽກໃນລະບົບ
ADC ແລະ DACs ມັກເຮັດວຽກນໍາກັນໃນລະບົບການຈັດການສັນຍານທີ່ຄົບຖ້ວນ. ADC ເກັບຂໍ້ມູນຈາກສະພາບແວດລ້ອມທາງຮ່າງກາຍ, hardware digital ດໍາເນີນການຂໍ້ມູນ ແລະ DAC ສ້າງຂໍ້ມູນທີ່ຜ່ານການປັບປຸງໃຫ້ເປັນຮູບແບບ analog ທີ່ໃຊ້ໄດ້.
ການບັນທຶກສຽງແລະການຫຼິ້ນ
ໄມ ໂກ ຈະ ສ້າງ ຮູບ ຮ່າງ ສຽງ analog ທີ່ ADC ເຮັດ ໃຫ້ ເປັນ digital ສໍາລັບ ການ ເກັບ ກໍາ, ຂະ ບວນການ, ການ ສົ່ງ ຫລື ການ ແກ້ ໄຂ. ໃນລະຫວ່າງການຫຼິ້ນ, DAC ຈະສ້າງຂໍ້ມູນສຽງ digital ຄືນໃຫມ່ເປັນຮູບແບບ analog ທີ່ຂັບໄລ່ຜູ້ເວົ້າຫຼື amplifier.
ລະບົບຄວບຄຸມອຸດສະຫະກໍາ
ລະບົບອຸດສະຫະກໍາມັກຈະກວດເບິ່ງສະພາບທາງກາຍະພາບແລະຜະລິດຜົນຜະລິດທີ່ຄວບຄຸມໄດ້. ADC ເຮັດ ໃຫ້ ຂໍ້ ມູນ ຂອງ sensor ເປັນ digital ເພື່ອ ວ່າ ຜູ້ ຄວບ ຄຸມ ຈະ ສາມາດ ປະ ເມີນ ສະພາບ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ, ໃນ ຂະນະ ທີ່ DAC ຫລື ຂັ້ນ ຕອນ output analog ສ້າງ ຮູບ ຮ່າງ ຂອງ ການ ຄວບ ຄຸມ ສໍາ ລັບ valve, actuators ຫລື motor drives.
ລະບົບການສື່ສານ
ອຸປະກອນການສື່ສານມັກຈະເພິ່ງພາອາໄສທັງສອງເຄື່ອງປ່ຽນແປງ. ADCs digitalize RF ຫຼື ສັນຍານ intermediate-frequency ສໍາລັບການກວດສອບ ແລະ ຂະບວນການ, ໃນຂະນະທີ່ DACs ສ້າງຮູບແບບຂະບວນການຄືນໃຫມ່ສໍາລັບການສົ່ງ.
ການວັດແທກ ແລະ ການເກັບຂໍ້ມູນ
ລະບົບວັດແທກໃຊ້ ADC ເພື່ອເຮັດໃຫ້ສັນຍານຈາກ sensor, probe ຫຼື monitor circuit ສໍາລັບການວິເຄາະ, ການສະແດງ ຫຼື ບັນທຶກ. ບາງລະບົບຍັງໃຊ້ DACs ເພື່ອສ້າງแรงดันການປະເມີນ, ສັນຍານອ້າງອີງ ຫຼື ຄື້ນທົດສອບ.
ປັດໄຈໃນການເລືອກ ADCs ແລະ DACs
| ປັດໄຈ | ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງສໍາຄັນສໍາລັບ ADC | ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງສໍາຄັນສໍາລັບ DAC |
|---|---|---|
| ການແກ້ໄຂ | ກໍານົດການປ່ຽນແປງຂອງສັນຍານທີ່ວັດແທກໄດ້ນ້ອຍທີ່ສຸດ | ກໍານົດຂະຫນາດຂັ້ນຕອນຜົນຜະລິດ |
| ຄວາມ ໄວ | ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການຈັບຂໍ້ມູນທີ່ປ່ຽນແປງໄວປານໃດ | ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມໄວຂອງການປັບປຸງຜົນຜະລິດ |
| ຄວາມຖືກຕ້ອງ | ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມເຊື່ອຖືໃນການວັດແທກ | ມີອິດທິພົນຕໍ່ຄວາມແນ່ນອນຂອງຜົນຜະລິດ |
| ສຽງ ດັງ | ສາມາດບິດເບືອນຂໍ້ມູນທີ່ວັດແທກ | ສາມາດຫລຸດຜ່ອນຄຸນນະພາບຂອງຜົນຜະລິດ |
| Linearity | ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການປ່ຽນແປງ | ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຮູບຮ່າງຫຼືການຄວບຄຸມ |
| ການໃຊ້ພະລັງງານ | ສໍາຄັນໃນລະບົບການສັງເກດທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າ | ສໍາຄັນໃນຜົນຜະລິດແບບກະເປົ໋າແລະຝັງ |
ຂໍ້ທ້າທາຍຄວາມຊື່ສັດຂອງສັນຍານໃນຫມວດ ADC ແລະ DAC
• ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສຽງດັງແລະອ້າງອີງ
ADC ແລະ DACs ມັກເພິ່ງພາອາໄສแรงดันອ້າງອີງ. ຖ້າຂໍ້ອ້າງອີງມີສຽງດັງຫຼືບໍ່ຫມັ້ນຄົງ ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການປ່ຽນແປງອາດຫລຸດລົງ.
ໃນ ADCs, ສຽງອ້າງອີງອາດເຮັດໃຫ້ຄ່າທີ່ວັດແທກໄດ້ປ່ຽນແປງ. ໃນ DAC, ມັນອາດປະກົດວ່າເປັນການເຄື່ອນໄຫວທີ່ບໍ່ຕ້ອງການຫຼືການບິດເບືອນໃນຜົນອອກຂອງ analog. ຂໍ້ອ້າງອີງທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ອຸປະກອນໄຟຟ້າທີ່ສະອາດ ແລະ capacitors bypass ທີ່ເຫມາະສົມຊ່ວຍຮັກສາການດໍາເນີນງານທີ່ໄວ້ວາງໃຈໄດ້.
• Aliasing ໃນລະບົບ ADC
Aliasing ເກີດຂຶ້ນເມື່ອ ADC ຕົວຢ່າງຄື້ນທີ່ຊ້າເກີນໄປສໍາລັບເນື້ອໃນຂອງຂໍ້ມູນ. ສ່ວນປະກອບທີ່ມີความถี่ສູງສາມາດປາກົດວ່າເປັນສັນຍານທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງໃນຜະລິດຕະພັນ digital.
ການຫລຸດຜ່ອນ aliasing ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຕ້ອງມີອັດຕາການເອົາຕົວຢ່າງທີ່ສູງກວ່າ ແລະ ເຄື່ອງຕອງ anti-aliasing ທີ່ວາງໄວ້ກ່ອນ ADC input.
• ຄວາມຜິດພາດ quantization
ມີ ຄວາມ ຜິດພາດ ໃນ ປະລິມານ ເພາະ ເຄື່ອງ ປ່ຽນ ແປງ ມີ ພຽງ ແຕ່ ຈໍານວນ ຈໍາກັດ ເທົ່າ ນັ້ນ. converter ຕ້ອງອ້ອມຄ່າ analog ໃຫ້ເປັນຂັ້ນຕອນທີ່ໃກ້ທີ່ສຸດ.
ຄວາມລະອຽດທີ່ສູງກວ່າຈະລົດຂະຫນາດຂັ້ນຕອນ, ແຕ່ປະສິດທິພາບໂດຍລວມຍັງຂຶ້ນຢູ່ກັບສຽງດັງ, ຄວາມເປັນເສັ້ນ, ຄຸນນະພາບອ້າງອີງ ແລະ ຮູບແບບ PCB.
• DAC ບົກພ່ອງ ແລະ ຂັ້ນຕອນຜົນຜະລິດ
ຜົນອອກຂອງ DAC ບໍ່ໄດ້ປ່ຽນແປງຢ່າງສະດວກສະເຫມີ. ການປ່ຽນແປງໂປຣແກຣມຢ່າງວ່ອງໄວອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍທີ່ບໍ່ຕ້ອງການທີ່ເອີ້ນວ່າ glitches, ໃນຂະນະທີ່ຜົນອອກຂອງຮູບແບບອາດເບິ່ງຄືວ່າເປັນຂັ້ນຕອນ. ເວລາທີ່ເຫມາະສົມ, ການຕອງຜົນອອກແລະຮູບແບບ PCB ທີ່ດີຊ່ວຍຫລຸດຜ່ອນຜົນກະທົບເຫຼົ່ານີ້.
• Clock Jitter ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງເວລາ
ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງເວລາເປັນສິ່ງສໍາຄັນທັງໃນລະບົບ ADC ແລະ DAC. ໃນ ADC, clock jitter ປ່ຽນ ຈຸດ ຕົວຢ່າງ ຫນ້ອຍ ຫນຶ່ງ, ສ້າງ ຄວາມ ຜິດພາດ ໃນ ການ ວັດ ແທກ ໃນ frequency ສູງ. ໃນ DAC, ຄວາມ ບໍ່ ຫມັ້ນຄົງ ຂອງ ເວລາ ສາມາດ ເພີ່ມ ການ ບິດ ເບືອນ ແລະ ລົດ ຄຸນ ນະ ພາບ ຂອງ ຮູບ ຮ່າງ.
ແຫຼ່ງໂມງທີ່ສະອາດມີຄວາມສໍາຄັນເປັນພິເສດໃນສຽງ, RF, ການສື່ສານ ແລະ ລະບົບວັດແທກຄວາມໄວສູງ.
• PCB Layout ແລະ Grounding
ຮູບແບບ PCB ທີ່ບໍ່ດີສາມາດນໍາເອົາສຽງດັງ, crosstalk ແລະ voltage ຫລຸດລົງໃນເສັ້ນທາງ analog ທີ່ຮູ້ສຶກໄວ. ສັນຍານການປ່ຽນແປງທາງດ້ານดิจิตอลທີ່ວ່ອງໄວຄວນຖືກແຍກອອກຈາກຮ່ອງຮອຍທີ່ບໍ່ມີສຽງດັງເມື່ອໃດກໍຕາມທີ່ເປັນໄປໄດ້.
ການປະຕິບັດແບບແຜນທີ່ດີລວມເຖິງເສັ້ນທາງສັນຍານສັ້ນໆ, ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ການແຍກຢ່າງລະມັດລະວັງ ແລະ ການແຍກທີ່ເຫມາະສົມລະຫວ່າງພື້ນທີ່ທີ່ມີສຽງດັງແລະມີຄວາມຮູ້ສຶກໄວ.
ປະເພດຂອງ ADC ແລະ DACs
ປະເພດ ADC
• Flash ADC
Flash ADCs ໃຫ້ຄວາມໄວໃນການປ່ຽນແປງທີ່ໄວທີ່ສຸດ ແລະ ມັກຈະຖືກເລືອກສໍາລັບລະບົບ RF, ເຄື່ອງມືຄວາມໄວສູງ ແລະ ການຈັບຮູບຮ່າງທີ່ວ່ອງໄວ.
• SAR ADC
SAR ADCs ສົມດຸນຄວາມໄວ, ການໃຊ້ພະລັງງານ ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນລະບົບຝັງ, sensor interface, microcontrollers ແລະ ຫມວດວັດແທກທົ່ວໄປ.
• Sigma-Delta ADC
ຄວາມລະອຽດສູງແລະປະສິດທິພາບສຽງດັງເຮັດໃຫ້ Sigma-Delta ADCs ເຫມາະສົມສໍາລັບລະບົບສຽງ, ເຄື່ອງມືທີ່ຖືກຕ້ອງແລະໂປຣແກຣມການວັດແທກຄວາມໄວຕໍ່າ.
• ສາຍນ້ໍາ ADC
Pipeline ADCs ປະກອບດ້ວຍຄວາມໄວໃນການປ່ຽນແປງສູງກັບຄວາມລະອຽດລະດັບປານກາງເຖິງສູງສໍາລັບລະບົບການສື່ສານ, ອຸປະກອນຮູບພາບ ແລະ ໂປຣແກຣມການເກັບຂໍ້ມູນທີ່ໄວ.
ປະເພດ DAC
• R-2R Ladder DAC
R-2R ladder DACs ໃຊ້ເຄືອຂ່າຍ resistor ເພື່ອສ້າງລະດັບຜົນຜະລິດແບບ analog. ມັນ ມັກ ຈະ ປະກົດ ຢູ່ ໃນ ຫມວດ ການ ສຶກສາ, ເຄື່ອງ ສ້າງ ຮູບ ຮ່າງ ທີ່ ງ່າຍໆ ແລະ ການ ອອກ ແບບ DAC ທີ່ ມີ ຈຸດປະສົງ ທົ່ວ ໄປ.
• DAC ທີ່ມີນ້ໍາຫນັກສອງ
DACs ທີ່ມີນ້ໍາຫນັກສອງດ້ານດໍາເນີນການປ່ຽນແປງນ້ໍາຫນັກໂດຍກົງໂດຍໃຊ້ຕົວຕ້ານທານຫຼືແຫຼ່ງກະແສທີ່ກໍານົດໄວ້ສໍາລັບແຕ່ລະbit digital. ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຈະໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ພື້ນຖານ DAC ແລະຫມວດການປ່ຽນແປງ.
• Sigma-Delta DAC
Oversampling ແລະ noise shaping ອະນຸຍາດໃຫ້ Sigma-Delta DACs ໃຫ້ປະສິດທິພາບສຽງທີ່ແຂງແຮງ. ມັນຖືກໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນລະບົບການຫຼິ້ນສຽງ, ຫູ, ບັດສຽງ ແລະ ອຸປະກອນສຽງຄອມພິວເຕີ.
• DAC ຂັບລົດປະຈຸບັນ
DACs ທີ່ຄວບຄຸມກະແສຖືກປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການສ້າງ analog ທີ່ມີຄວາມໄວສູງ ແລະ ປາກົດເລື້ອຍໆໃນລະບົບ RF, ອຸປະກອນການສື່ສານ ແລະ ອຸປະກອນການສ້າງ waveform.
ADC vs DAC: ເຈົ້າຄວນໃຊ້ອັນໃດ?
ເລືອກ ADC ສໍາລັບການວັດແທກ digital
ເລືອກ ADC ເມື່ອຕ້ອງວັດແທກ, ຕິດຕາມ, ເກັບຮັກສາ ຫຼື ຂະບວນການທາງດ້ານຄອມພິວເຕີ. ADCs ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ sensor, ການຈັບສຽງ, ເຄື່ອງມື ແລະ ລະບົບການເກັບຂໍ້ມູນ.
ເລືອກ DAC ສໍາລັບການສ້າງຜົນຜະລິດແບບ analog
ເລືອກ DAC ເມື່ອລະບົບ digital ຕ້ອງສ້າງ voltages, ກະແສ, ສັນຍານສຽງ ຫຼື waveforms ຄວບຄຸມ. DACs ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການສ້າງ waveform, ການຄວບຄຸມແບບ analog, ລະບົບການສື່ສານ ແລະ ອຸປະກອນການຫຼິ້ນສຽງ.
ຄໍາແນະນໍາໃນການອອກແບບ ADC ແລະ DAC ທີ່ໃຊ້ການໄດ້
ການ ເລືອກ converter ແມ່ນ ກ່ຽວຂ້ອງ ຫລາຍ ກວ່າ ການ ເລືອກ ຄວາມ ລະອຽດ ສູງ ສຸດ ຫລື ຄວາມ ໄວ ທີ່ ສຸດ. ປະສິດທິພາບຂອງລະບົບທີ່ແທ້ຈິງຂຶ້ນຢູ່ກັບຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງເວລາ, ແຜນການ PCB ແລະ ການອອກແບບສາຍໂສ້ສັນຍານໂດຍລວມ.
ການແກ້ໄຂທີ່ສອດຄ່ອງກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງລະບົບ
ຄວາມລະອຽດທີ່ສູງກວ່າຈະເພີ່ມຄວາມຮູ້ສຶກຕໍ່ສຽງດັງ, ຄຸນນະພາບຂອງຮູບແບບ ແລະ ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຂໍ້ອ້າງອີງ. ລະບົບການຄວບຄຸມແລະຄວບຄຸມອຸດສະຫະກໍາຫຼາຍຢ່າງດໍາເນີນງານຢ່າງມີປະສິດທິພາບດ້ວຍຄວາມລະອຽດພໍດີ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງອາດຮຽກຮ້ອງລາຍລະອຽດການປ່ຽນແປງທີ່ລະອຽດກວ່າ.
ເລືອກຄວາມໄວໂດຍອີງຕາມພຶດຕິກໍາຂອງສັນຍານ
ຄວາມໄວຂອງເຄື່ອງປ່ຽນແປງຄວນສອດຄ່ອງກັບຄວາມໄວຂອງການປ່ຽນແປງຂອງຮູບຮ່າງ. ລະບົບການຕິດຕາມສະພາບແວດລ້ອມມັກຈະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອັດຕາການປ່ຽນແປງພຽງເລັກຫນ້ອຍ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບສຽງ, RF, ຮູບພາບ ແລະ ການສື່ສານຕາມປົກກະຕິແລ້ວຕ້ອງໃຊ້ການດໍາເນີນງານທີ່ໄວກວ່າ.
ຮັກສາแรงดันອ້າງອີງໃຫ້ຫມັ້ນຄົງ
ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງເຄື່ອງປ່ຽນແປງແມ່ນຂຶ້ນຢູ່ກັບຄຸນນະພາບອ້າງອີງ. ໃນ ADCs, ຂໍ້ ອ້າງ ອີງ ທີ່ ບໍ່ ຫມັ້ນຄົງ ສາມາດ ສ້າງ ການ ອ່ານ ທີ່ ປ່ຽນ ແປງ. ໃນ DAC, ການອ້າງອີງທີ່ບໍ່ດີອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການບິດເບືອນ, ການບິດເບືອນ ຫຼື ຄວາມບໍ່ຫມັ້ນຄົງຂອງຜົນອອກ.
ການອອກແບບອ້າງອີງທີ່ດີລວມເຖິງການອ້າງອີງแรงดันສຽງຕໍ່າ, ເສັ້ນທາງສັ້ນໆ, capacitors bypass ທີ່ເຫມາະສົມ ແລະ ການແຈກຢາຍພະລັງງານທີ່ສະອາດ.
ປັບປຸງຮູບແບບ PCB ແລະ ພື້ນຖານ
ແມ່ນແຕ່ເຄື່ອງປ່ຽນແປງທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງກໍສາມາດທົນທຸກກັບຮູບແບບ PCB ທີ່ບໍ່ດີ. ຮອຍຮອຍທີ່ຮູ້ສຶກໄວຄວນໄດ້ຮັບການປົກປ້ອງຈາກສຽງດັງຂອງໂມງ, ກິດຈະກໍາການປ່ຽນແປງ ແລະ ສັນຍານທາງດ້ານຄອມພິວເຕີທີ່ໄວ.
ການປະຕິບັດທີ່ເປັນປະໂຫຍດລວມເຖິງຮອຍສັ້ນໆ analog, ພື້ນດິນທີ່ຫມັ້ນຄົງ, capacitors decoupling ທີ່ຢູ່ໃກ້ໆ, ການແຍກເສັ້ນທາງ analog ແລະ digital ແລະ ການຈັດການໂມງຢ່າງລະມັດລະວັງ.
ການອອກແບບອ້ອມຮອບສາຍໂສ້ສັນຍານເຕັມ
ປະສິດທິພາບຂອງ Converter ຂຶ້ນຢູ່ກັບສາຍໂສ້ສັນຍານທີ່ຄົບຖ້ວນ, ບໍ່ພຽງແຕ່ ADC ຫຼື DAC ເທົ່ານັ້ນ. Sensors, amplifiers, filters, clocks, circuit reference, power supply ແລະ output drivers ທັງຫມົດມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານໃນໂລກຈິງ.
ສາຍ ໂສ້ ສັນຍານ ທີ່ ສົມ ດຸນ ມັກ ຈະ ພັດທະນາ ປະສິດທິພາບ ໂດຍ ທົ່ວ ໄປ ຫລາຍ ກວ່າ ການ ເລືອກ ເຄື່ອງ ປ່ຽນ ແປງ ທີ່ ມີ ລາຍ ລະອຽດ ສູງ ກວ່າ.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ເປັນຫຍັງຈຶ່ງໃຊ້ທັງ ADC ແລະ DACs ໃນລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກດຽວກັນ?
ADCs ແລະ DACs ອະນຸຍາດໃຫ້ hardware digital ຕິດຕໍ່ພົວພັນກັບສະພາບແວດລ້ອມ analog. ADC ເຮັດ ໃຫ້ ຂໍ້ ມູນ ຂອງ sensor ຫລື ສຽງ ເປັນ digital, ໃນ ຂະນະ ທີ່ DAC ສ້ອມ ແປງ ຂໍ້ ມູນ ທາງ digital ທີ່ ໄດ້ ດໍາ ເນີນ ໄປ ເປັນ ຮູບ ແບບ analog ສໍາລັບ ຜູ້ ກ່າວ ປາ ໄສ, actuators ຫລື ຫມວດ ຄວບ ຄຸມ.
ຄວາມລະອຽດຂອງ ADC ມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກ?
ຄວາມລະອຽດຂອງ ADC ກໍານົດວ່າມີລະດັບຄອມພິວເຕີຈັກລະດັບເພື່ອເປັນຕົວແທນຂອງຂໍ້ມູນແບບ analog. ຄວາມລະອຽດທີ່ສູງກວ່າຈະຫລຸດຜ່ອນຂະຫນາດຂັ້ນຕອນ quantization ແລະ ອະນຸຍາດໃຫ້ວັດແທກການປ່ຽນແປງຂອງສັນຍານທີ່ນ້ອຍກວ່າໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງຫຼາຍຂຶ້ນ.
ເປັນຫຍັງອັດຕາການເອົາຕົວຢ່າງຈຶ່ງສໍາຄັນໃນລະບົບ ADC?
ອັດຕາການເອົາຕົວຢ່າງຈະກໍານົດວ່າ ADC ວັດແທກຮູບຮ່າງຂອງຂໍ້ມູນເລື້ອຍໆ. ຖ້າອັດຕາຕໍ່າເກີນໄປ, ຂໍ້ມູນທີ່ປ່ຽນແປງໄວອາດຈະບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງແລະຜົນທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ.
ອັນໃດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດພາດໃນການ quantization ໃນ ADCs ແລະ DACs?
ຄວາມຜິດພາດ quantization ເກີດຂຶ້ນເພາະວ່າ converters ໃຫ້ລະດັບຄອມພິວເຕີຈໍາກັດ. ຄ່າ analog ຕ້ອງຖືກອ້ອມຮອບເປັນຂັ້ນຕອນທີ່ໃກ້ທີ່ສຸດ, ສ້າງຄວາມແຕກຕ່າງເລັກນ້ອຍລະຫວ່າງຮູບຮ່າງແທ້ແລະຜົນທີ່ປ່ຽນແປງ.
ເປັນຫຍັງບາງຄັ້ງຜົນອອກ DAC ຈຶ່ງຕ້ອງມີການກວດສອບ?
ຜົນອອກຂອງ DAC ອາດປ່ຽນແປງໃນຂັ້ນຕອນນ້ອຍໆແທນທີ່ຈະຜະລິດຮູບແບບທີ່ສະດວກສະບາຍ. ເຄື່ອງຕອງຜົນອອກຊ່ວຍໃຫ້ການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ສະດວກສະບາຍແລະລົດສ່ວນປະກອບຫຼືຄວາມບົກພ່ອງທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ.
