ЦАП. Основные понятия. Структура и функционирование простейших ЦАП

Аналоговый сигнал – это сигнал, непрерывно изменяющийся во времени. Другими словами, значение физической величины, характеризующей аналоговый сигнал, представляет собой непрерывную функцию от времени.

Пример: электрический сигнал, поступающий с усилителя на акустическую систему. Данный сигнал характеризуется такой физической величиной, как напряжение . При этом (и это принципиально важно) можно измерить значение напряжения в любой момент времени – то есть сигнал имеет непрерывный характер (рис 40.1).

Рис. 40.1. Аналоговые сигналы

В отличие от аналогового сигнала, цифровой сигнал представляет собой последовательность значений, соответствующих некоторым дискретным моментам времени, при этом возможных значений конечное множество. Цифровой сигнал получается в результате процедур дискретизации и квантования аналогового сигнала:

1) Значения физической величины, характеризующей сигнал, измеряются через некоторые заданные промежутки времени (равные периоду дискретизации). При этом непрерывная функция, описывающая исходный аналоговый сигнал преобразуется в последовательность измеренных значений физической величины.

2) Представление этих значений осуществляется в цифровой форме, т.е. в виде двоичных чисел фиксированной разрядности, в результате чего множество возможных различных значений оказывается ограничено шириной разрядной сетки.

Таким образом, цифровой сигнал может быть представлен последовательностью двоичных чисел фиксированной разрядности, представляющих измеренные через равные промежутки времени значения исходного аналогового сигнала. Такое представление очень удобно для обработки с помощью вычислительной техники. Часто выполняется обратная процедура: генерируется цифровой сигнал с нужными характеристиками, который затем преобразовывается в аналоговый сигнал.

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, англ. digital-to-analog converter, DAC) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд).

Обратное преобразование выполняют аналого-цифровые преобразователи (АЦП, англ. analog-to-digital converter, ADC).