digital-analog-omformer

Digital-analog-omformer. 1a. En digital-analog-omformer med tilhørende analogt filter. I 1b vises det digitale signalet på omformerens inngang. Høyden av de vertikale linjene symboliserer det digitale signalets verdi på forskjellige tidspunkt. Figur 1c viser det analoge signalet på omformerens utgang. I 1d er det analoge signalet filtrert med et analogt filter. 2a. En digital-analog-omformer med fire ganger oversampling. I 2b er det opprinnelige digitale signalet angitt med svarte linjer. Interpolatoren, som er en digital enhet, regner ut 3 nye verdier som ligger mellom de opprinnelige signalverdiene, representert med røde linjer. Man får derved et digitalt signal med fire ganger så mange signalverdier per tidsenhet. Figur 2c viser det analoge signalet på omformerens utgang, i 2d angis det analoge signalet etter at det er filtrert. Merk at det er det samme digitale signalet som er dekodet i de to tilfellene.

Digital-analog-omformer av /Store norske leksikon ※. Gjengitt med tillatelse

Digital-analog-omformer, elektronisk utstyr, vanligvis i form av en integrert krets, som har til oppgave å gjøre om digitale signaler til analoge signaler.

Virkemåte

Det digitale signalet er en sekvens av tall representert med et antall binære siffer, biter. Antallet biter bestemmer signalets oppløsning, dvs. hvor mange forskjellige signalverdier signalet kan ha. Det analoge signalet er en elektrisk spenning eller strøm.

I og med at et digitalt signal er diskret i tid, hvert tall gjelder for et tidspunkt, mens det analoge signalet er kontinuerlig, det har en verdi ved enhver tid, er det nødvendig å fylle mellomrommene mellom de digitale signalverdiene. Dette kan gjøres på forskjellige måter. Det enkleste og vanligste er at det analoge signalet holdes konstant mellom hver ny verdi av det digitale signalet. Det analoge signalet som derved oppstår, filtreres i et analogt lavpassfilter som glatter signalet.

Det settes store krav til dette filteret, fordi det skal glatte signalet best mulig uten å ødelegge informasjonen i det. En teknikk for å gjøre denne filtreringen enklere, er oversampling. Fire gangers oversampling vil f.eks. si at man av det opprinnelige digitale signalet lager et nytt digitalt signal med 4 ganger så mange signalverdier per tidsenhet, ved at man setter inn 3 null-signaler mellom hver signalverdi. Dette signalet behandles i et digitalt filter som interpolerer signalet slik at de nye signalverdiene vil bli plassert mellom de opprinnelige. Når dette signalet føres til digital-analog-omformeren, får man et analogt signal der «trinnene» er mindre og tettere. Dette signalet er det enklere å glatte uten å ødelegge signalinformasjonen.

En spesiell variant av digital-analog-omformeren er delta-sigma-omformeren, ofte misvisende kalt en-bits omformer. Denne omformeren oversampler signalet og interpolerer som over. Det benyttes da en høy oversamplingsrate, slik at samplingsfrekvensen (antallet signalverdier per sekund) er i MHz-området. Det interpolerte signalet føres til en delta-sigma modulator, som er et digitalt filter som gjør det digitale signalet om til et en-bits digitalt signal, som i sin tur omformes til et analogt signal som veksler mellom to spenningsnivåer. Dette analoge «firkantsignalet» integreres og filtreres. Fordelen med denne typen omformer er at selve prinsippet sikrer at den er svært lineær, og at man pga. den høye oversamplingsraten kan ha et relativt enkelt analogt filter. Den er mye brukt i audio-utstyr, f.eks. CD-spillere.

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg