Лічба-аналагавы пераўтваральнік: апісанне, прынцып працы, прымяненне.

Аналагавыя сігналы характарызуюцца шматлікімі тэхнічнымі параметрамі, адным з якіх з'яўляецца частата ваганняў. Напрыклад, вуха чалавека чуе сігналы, якія маюць частату ў дыяпазоне ад 1 да 22 кГц, а бачнае святло ўтрымлівае частоты, якія вымяраюцца мільярдамі герц. Прыкладам запісе аналагавага сігналу можа служыць грамафон пласцінка. Фатаграфіі, спачатку чорна-белыя, а, затым, і каляровыя - таксама прыклад запісе аналагавага сігналу.

Лічба-аналагавы пераўтваральнік практычна заўсёды стаіць пасля аналога-лічбавага пераўтваральніка (АЛП), пра які карысна сказаць некалькі слоў, каб была больш зразумела задача, якую вырашаюць разгляданыя намі прылады.

АЛП пераўтворыць аналагавы сігнал у лічбавы. Звычайна лік, якое адпавядае велічыні сігналу ў момант яго вымярэння, уяўляюць двайковым кодам. Кожнае вымярэнне выконваюць з пэўнай частатой, званай частатой квантавання.

Тэарэтычна абгрунтавана мінімальная частата квантавання, якая забяспечвае нескажанае аднаўленне сігналу. Гэты сігнал без скажэння і павінен аднавіць на выхадзе пераўтваральнік лічбавага сігналу ў аналагавы. Частата квантавання павінна быць не менш за два максімальных частот што пераўтвараюцца сігналу. Напрыклад, для нескажанага пераўтварэнні гукавога сігналу досыць частоты квантавання, роўнай 44 кГц.

Зараз зразумела, што лічба-аналагавы пераўтваральнік мае на ўваходзе паслядоўнасць двайковых кодаў, які ён і павінен пераўтварыць у адпаведны аналагавы сігнал.

Надзейнасць у працы і тэрмін службы таксама ўваходзяць у паказчыкі, але гэтыя параметры залежаць не ад прынцыпу працы ЛАП, а, хутчэй, ад элементнай базы і якасці зборкі. Незалежна ад прынцыпу пераўтварэнні, лічба-аналагавыя пераўтваральнікі адрозніваюць па характарыстыках, такім як дынамічны дыяпазон, дакладнасць пераўтварэння і па часавых паказчыках.

Дынамічны дыяпазон вызначаюць для ўваходу і выхаду ЛАП, як стаўленне максімальнай велічыні на ўваходзе (на выхадзе), да мінімальнай уваходнай (выхадны) велічыні.

Адным з часовых параметраў з'яўляецца велічыня, зваротная частаце квантавання, званая перыядам квантавання. Зразумела, што для ЛАП гэтую велічыню задае АЛП, з дапамогай якога сігнал быў ператвораны.

Асноўнай жа велічынёй, характарызавалай хуткадзейнасць ЛАП, з'яўляецца час пераўтварэнні. Тут прыходзіцца выбіраць: большы час пераўтварэнні - больш дакладны ЛАП, але менш яго хуткадзейнасць, і наадварот.

Разгледзім некаторыя прынцыпы пераўтварэння «лічба-аналаг", ня прыводзячы формул і схем. Існуе два прынцыпу пераўтварэнні - паслядоўны і паралельны.

Паслядоўнасць лічбавых кодаў на ўваходзе лічба-аналагавы пераўтваральнік пераўтворыць у паслядоўнасць прастакутных імпульсаў на выхадзе. Шырыню імпульсу і наступны за ім інтэрвал да чарговага імпульсу вызначаюць у залежнасці ад значэння які паступіў двайковага кода. Такім чынам, на выхадзе нізкачашчыннага фільтра атрымліваюць аналагавы сігнал, па за імпульсы, якія паступаюць на ўваход з пераменным перыядам.

Паралельнае пераўтварэнне выконваюць, напрыклад, з дапамогай супраціваў, уключаных паралельна да стабільнага крыніцы харчавання. Колькасць супраціваў роўна разраднасці які паступае на ўваход кода. Велічыня супраціву ў старэйшым разрадзе ў 2 разы менш, чым у папярэднім малодшым разрадзе. У ланцугі кожнага супраціву маецца ключ. Уваходны код кіруе ключамі - там, дзе 1, ток праходзіць. Такім чынам, у ланцугах ток будзе вызначацца вагой разраду, і лічба-аналагавы пераўтваральнік на выхадзе мае сумарны ток, які будзе адпавядаць запісанаму двайковага коду.