Qu’est-ce qu’un DAC ?
DAC signifie “digital-to-analogue conversion” (conversion numérique-analogique) et est un appareil qui convertit les signaux numériques en signaux analogiques, agissant comme un pont important entre les mondes numérique et analogique.
Afin de toucher directement nos sens, les données numériques doivent être converties en sorties réelles et physiques pour écouter de la musique, regarder des images et tous les autres appareils. C’est là qu’intervient le convertisseur numérique-analogique. La qualité du signal et la précision de la conversion ont une influence majeure sur la qualité du son et de l’image.
Utilisations des convertisseurs numériques-analogiques
Les convertisseurs N/A jouent un rôle important dans de nombreux appareils. Quelques exemples spécifiques de leur utilisation sont donnés ci-dessous.
1. équipement audio
Les convertisseurs numériques/analogiques sont un élément important de l’équipement audio pour améliorer la qualité du son. Les données musicales sont stockées et transmises au format numérique, mais elles doivent être converties en un signal acoustique analogique pour être entendues par l’oreille humaine. Des convertisseurs N/A de haute qualité peuvent être utilisés pour obtenir une qualité sonore plus riche et un champ sonore plus détaillé.
2. lecteur multimédia
Les convertisseurs numériques-analogiques sont également essentiels dans les lecteurs multimédias qui émettent des signaux vidéo et audio. Ils sont chargés de convertir les données vidéo et audio en signaux analogiques pouvant être reproduits par les téléviseurs et les haut-parleurs.
3, équipement médical
Les CNA sont également largement utilisés dans le secteur médical. Par exemple, ils sont utilisés en électrocardiographie pour convertir les signaux capturés en sons, et dans les équipements à ultrasons pour produire des formes d’ondes de transmission dans certains modèles.
Comme le montrent ces exemples, les CNA jouent un rôle dans la connexion de l’information numérique à la réalité tangible dans notre vie et notre travail.
Principes des CNA
Il existe plusieurs types de CNA : la méthode de l’échelle résistive (méthode de l’échelle R-2R), qui convertit physiquement les données et les restitue sous forme analogique ; la méthode ΔΣ, qui convertit les données sous une autre forme et les restitue sous forme analogique à travers un filtre ; et la méthode du code thermométrique (détection de courant), qui convertit le courant en tension et le restitue sous forme analogique.
1. Méthode de l’échelle de résistances (méthode de l’échelle R-2R)
Cette méthode convertit généralement les signaux numériques en signaux analogiques en utilisant uniquement des résistances. Comme son nom l’indique, cette méthode utilise un réseau de résistances en forme d’échelle avec deux valeurs de résistance alternées (R et 2R).
Ce réseau de résistances est connecté et déconnecté en fonction des valeurs de bits des entrées numériques et la résistance totale qui en résulte détermine la tension à la sortie analogique.
L’avantage est une excellente linéarité, mais l’inconvénient est que plus la résolution est grande, plus la taille du circuit est importante.
2. méthode ΔΣ (delta-sigma)
Le suréchantillonnage d’un signal numérique et son passage à travers un modulateur delta-sigma génèrent une forme d’onde dither. La forme d’onde dither est émise après que le bruit a été éliminé par un filtre passe-bas.
Les avantages de cette méthode sont une résolution élevée de 18 bits ou plus, mais ses inconvénients sont une consommation de courant élevée et un taux d’échantillonnage relativement lent.
3 Méthode de sortie en courant
Les CNA à commutation de source de courant utilisent une série de sources de courant et de commutateurs pour convertir les signaux numériques en signaux analogiques. Dans cette méthode, chaque bit d’entrée numérique a une source de courant correspondante, et ces sources de courant sont activées ou désactivées en fonction de la valeur du bit de l’entrée numérique.
Les courants provenant de ces sources de courant sont additionnés et le courant total qui en résulte détermine la tension à la sortie analogique.
L’avantage est qu’il est possible de produire des formes d’onde très propres, mais l’inconvénient est que, comme pour la méthode de décodage, plus la résolution est grande, plus la taille du circuit est importante.
Comment choisir un convertisseur numérique-analogique
Lors de la sélection d’un convertisseur numérique-analogique, les points suivants doivent être pris en considération.
1. Résolution
La résolution est la précision des signaux numériques qu’un CNA peut traiter. Plus la résolution est élevée, plus les détails du signal numérique peuvent être reproduits.
2. réponse en fréquence
La réponse en fréquence est la plage de fréquences du signal numérique que le convertisseur numérique-analogique peut traiter. Plus la réponse en fréquence est large, plus la gamme de fréquences des signaux numériques pouvant être reproduits est étendue.
3. coût
Le prix d’un convertisseur numérique-analogique varie considérablement en fonction de ses performances et de ses caractéristiques. En général, les CNA qui offrent une haute résolution, des taux d’échantillonnage élevés et un rapport signal/bruit (SNR) élevé sont plus chers. Cependant, le DAC le plus cher n’est pas nécessairement le meilleur choix. Il est donc important de choisir un convertisseur numérique-analogique qui concilie les exigences en matière de budget et de performances.