共立電子産業株式会社
ローム株式会社
アナログ・デバイセズ株式会社
Maxim Integrated
API Technologies Corp.

【2021年版】DAコンバータ4選 / メーカー12社一覧

DAコンバータのメーカー12社・51製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


DAコンバータとは

DAコンバータはデジタル信号をアナログ信号に変換する電子回路です。パソコンでなにか処理を行う場合はデジタル信号で行われます。しかしその結果を例えば音や光のような形で出力する場合、これらはアナログ量なので変換を行う必要があります。

デジタル量を厳密にアナログに変換するには無限の桁数が必要なので、実際にはもっともらしい形に近似していると言えます。

逆に、アナログ量をデジタル料に変換する回路のことをADコンバータといいます。

DAコンバータの使用用途

DAコンバータは、パソコンやマイコンを用いてなにか処理を行った信号をアナログ信号として発信する場合に用いられます。

例えば、パソコンから音声を出力する場合、DAコンバータによってアナログ信号に変換することでスピーカーやイヤホンから出力できます。パソコンにはもともとDAコンバータが内蔵されていることが多いですが、最近ではUSB接続などの外付けDAコンバータも開発されており、ハイレゾ音源など、高音質での音声出力のために使われています。

DAコンバータの原理

最も単純なDAコンバータは、抵抗分割方式を採用したもので、抵抗ストリングスと呼ばれることもあります。

抵抗分割方式は、参照電圧とアースの間に設置された、2のn乗個の等価な抵抗を用います。すると、参照電圧が2のn乗分の1の整数倍の電圧を得ることができます。各抵抗にスイッチを取り付けてやれば、スイッチONの組み合わせによって任意の電圧を作ることができます。このときの分解能はnによって決まり、nビットのデジタル信号をアナログ信号に変換することができます。入力されたデジタル信号によってスイッチが選ばれますが、これを指定する回路をデコーダと呼びます。すなわち、デコーダによってデジタル信号(2進数)が1スイッチの通し番号(10進数)に変換されています。

ただし、抵抗分割方式ではビット数を増やすには2のn乗の抵抗とスイッチが必要になるため、高ビットのdaコンバータを作製するには指数関数的に規模が大きくなります。

ただし、単調増加性が担保されており、線形性が非常に高いので高精度であることが特徴です。

使い方

DAコンバータはデジタル信号をアナログ信号に変換するための回路または設備です。DA変換するということは、AD変換のオリジナルソース(元の信号)はデジタル信号です。一方、自然界の事象のほとんどはアナログ量ですから、大元のソースはアナログ信号です。例えば画像、映像、音声信号などのアナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を加工、処理、保管、再生して、今度はDA変換し、我々に伝わる形で、つまりアナログで再生するわけです。こうして、現代ではアナログ量の事象をデジタル変換し、必要であれば処理をして、最終的には、またアナログ量に戻して我々が見聞きしているということです。

DA変換を行う際、いくら変換精度を上げても元のアナログ信号とは違ったものになります。この違いがノイズとなり、アナログ信号の品質に影響します。また、DAコンバータの出力部以降はアナログ信号を扱うため、使用する電子部品の性質がそのままアナログ信号の品質となります。このように、回路図のパラメータだけでは表せない部分が存在する場合もあり、使用部品を吟味する必要もあります。

精度

産業システム、IoTシステム、各種測定システム、各種メディアシステムで多く利用されるDAコンバータですが、昨今の高度なシステムを実現するため、DAコンバーター自体も高精度のものが要求されることが多くなってきています。DAコンバータではいくらかの誤差が発生します。その主なものは、

  • オフセット誤差(OE)
  • ゲイン誤差(GE)
  • 積分非直線性誤差(INL)

です。

DAコンバータの精度はこれら3種類の誤差総てを含めて評価します。具体的には、総合未修正誤差(TUE)は(OE^2+GE^2+INL^2)の平方根で表されます。3つの誤差のうち、OEとGEはシステム上で簡単なコードを使って較正することが可能ですが、INLは一般的に複雑なコードとなり、誤差自体も関数で表せない誤差であるため、多くのパラメータをメモリ上に保管する必要があります。また、較正コード自体がシステム全体に与える負荷が無視できない場合もあります。したがって、DAC自体のINL誤差を抑えることが重要です。

参考文献
https://www.rohm.co.jp/electronics-basics/da-converters/da_what5
https://www.cqpub.co.jp/dwm/contents/0064/dwm006401200.pdf
http://www.phileweb.com/review/column/201709/19/553.html
https://ednjapan.com/edn/articles/1611/08/news012.html

DAコンバータのメーカー情報

DAコンバータのメーカー12社一覧


DAコンバータのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 ローム株式会社
  2. 2 Maxim Integrated
  3. 3 API Technologies Corp.

設立年の新しい会社

  1. 1 MaxLinear, Inc.
  2. 2 アイウェーヴ株式会社
  3. 3 Maxim Integrated

歴史のある会社

  1. 1 Teledyne e2v
  2. 2 ローム株式会社
  3. 3 アナログ・デバイセズ株式会社

DAコンバータ4選

DAC80508 WCSP パッケージ封止、高精度リファレンス内蔵、真の 16 ビット、8 チャネル、SPI 対応、電圧出力 DAC

日本テキサス・インスツルメンツ合同会社 DAC80508 WCSP パッケージ封止、高精度リファレンス内蔵、真の 16 ビット、8 チャネル、SPI 対応、電圧出力 DAC 画像出典: 日本テキサス・インスツルメンツ合同会社公式サイト

特徴

16ビット分解能で最大±1LSB で FSRの±0.1%と高精度なDAコンバータです。

内部に2.5Vの高精度基準電圧を搭載しており、初期精度は±5mV、2ppm/℃と低ドリフト、温度範囲は-40℃~125℃と厳しい温度環境の中でも使用可能です。

駆動能力も高く、電源レールから0.5Vで20mAという高駆動ができます。

インターフェイスは、SPI互換で汎用性が高く様々なアプリケーションに対応できます。

電源電圧は、2.7V~5.5Vですが、最低動作電圧は1.7Vから動作可能です。

低消費電力で小型パッケージであるため、使いやすいDAコンバータです。

日本テキサス・インスツルメンツ合同会社の会社概要

  • 会社所在地: 東京都新宿区西新宿6丁目24番1号西新宿三井ビル
  • URL: https://www.tij.co.jp/
  • 創業: 1968年
  • 従業員数: 1,200人

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BH2219FVM

ローム株式会社 BH2219FVM 画像出典: ローム株式会社公式サイト

特徴

R2R方式を採用した8BitのDAコンバータを2ch搭載した製品です。

シンプルな回路でコンパクトなパッケージサイズのため、小型の基板レイアウトでも効率よく実装でき、配線引き回しも最小限に抑えることが可能です。

イニシャルゼロホールド機能を搭載しており電源投入時の誤動作を防ぐことができるため、付属としていた誤動作対策回路が不要となり、回路部品が削減できるためコストの削減につながります。

また、動作電圧幅が2.7V~5.5Vと広く保証されているため、電源環境の厳しい回路でも安定した動作が期待できます。

ローム株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 京都府京都市右京区西院溝崎町21
  • URL: https://www.rohm.co.jp/
  • 創業: 1958年
  • 従業員数: 22,516人

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高速高精度D/Aコンバータ

アナログ・デバイセズ株式会社

特徴

このDAコンバータは、サンプリング速度が50Mspsと高速な更新速度で動作します。

また、薄膜抵抗を使用したBiCMOSプロセスにより、高精度でばらつきの少ない安定した変換値が得られます。

電源には±5Vが使用でき、直線性のある安定した変換性能のコンバータです。

消費電力は、±5Vで180mWと低消費電力でありながら最大で10mAのフルスケール出力電流が得られる、高速で高性能で安定性のあるDAコンバータなので、速い応答性が必要な回路に適しています。

アナログ・デバイセズ株式会社の会社概要

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MCP47CMB22

Microchip Technology Inc. MCP47CMB22 画像出典: Microchip Technology Inc.公式サイト

特徴

I²Cインターフェイス機能を搭載した12ビット解像度のDAコンバーターです。

動作電圧は、2.7V~5.5V、使用温度範囲は-40℃~125℃と多様な環境で使用できます。

整定時間は16usecと高速に動作します。

パワーオンリセット、ブラウンアウトリセットの保護機能があり、電源立上げ時の誤動作が防止できます。

リファレンス電圧は、デバイス内VDD・外部VREF・内部BGRで選択でき、高精度な変換ができるように設計されています。

パッケージタイプは、QFN16ピン、MSOP10ピン、DFN10ピンの3種類から選択可能です。

不揮発性メモリも備えており、多様で柔軟なアプリケーションに対応できる製品です。

Microchip Technology Inc.の会社概要

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DAコンバータの51製品一覧

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