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हमें डेटा कन्वर्टर्स की आवश्यकता क्यों है? वास्तविक दुनिया में, अधिकांश डेटा प्रकृति में एनालॉग के रूप में उपलब्ध हैं। हमारे पास दो प्रकार के कन्वर्टर्स हैं एनॉलॉग से डिजिटल परिवर्तित करने वाला उपकरण और एनालॉग कनवर्टर के लिए डिजिटल। डेटा में हेरफेर करते समय, ये दो अभिसरण इंटरफेस डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और एक एनालॉग इलेक्ट्रिक डिवाइस के लिए आवश्यक होते हैं जिन्हें प्रोसेसर द्वारा संसाधित किया जाना आवश्यक होता है।

उदाहरण के लिए, नीचे दिए गए डीएसपी चित्रण को लें, एक एडीसी ऑडियो इनपुट उपकरण जैसे माइक्रोफोन (सेंसर) द्वारा एकत्र किए गए एनालॉग डेटा को एक डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित करता है जिसे कंप्यूटर द्वारा संसाधित किया जा सकता है। कंप्यूटर ध्वनि प्रभाव जोड़ सकता है। अब DAC डिजिटल साउंड सिग्नल को एनालॉग सिग्नल में वापस प्रोसेस करेगा जो कि ऑडियो आउटपुट उपकरण जैसे स्पीकर के द्वारा उपयोग किया जाता है।

ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग

डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर (DAC)

डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर (डीएसी) एक उपकरण है जो डिजिटल डेटा को एनालॉग सिग्नल में बदल देता है। न्यक्विस्ट-शैनन नमूना प्रमेय के अनुसार, किसी भी सैंपल किए गए डेटा को बैंडविड्थ और Nyquist मानदंड के साथ पूरी तरह से फिर से बनाया जा सकता है।

एक DAC नमूना डेटा को सटीक रूप से एनालॉग सिग्नल में फिर से संगठित कर सकता है। डिजिटल डेटा को माइक्रोप्रोसेसर, एप्लिकेशन स्पेसिफिक इंटीग्रेटेड सर्किट (ASIC), या से उत्पादित किया जा सकता है फील्ड प्रोग्रामेबल गेट ऐरे (FPGA) , लेकिन अंततः डेटा को वास्तविक दुनिया के साथ बातचीत करने के लिए एक एनालॉग सिग्नल में रूपांतरण की आवश्यकता होती है।

बेसिक डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर

डी / ए कनवर्टर आर्किटेक्चर

डिजिटल रूप से एनालॉग रूपांतरण के लिए आमतौर पर उपयोग की जाने वाली दो विधियाँ हैं: भारित प्रतिरोधक विधि और दूसरी R-2R सीढ़ी नेटवर्क विधि का उपयोग कर रही है।

भारित प्रतिरोध विधि का उपयोग करते हुए डीएसी

नीचे दिखाए गए योजनाबद्ध आरेख भारित प्रतिरोधों का उपयोग करते हुए डीएसी है। डीएसी का मूल संचालन इनपुट जोड़ने की क्षमता है जो अंततः डिजिटल इनपुट के विभिन्न बिट्स के योगदान के अनुरूप होगा। वोल्टेज डोमेन में, यदि इनपुट संकेत वोल्टेज होते हैं, तो बाइनरी बिट्स के अतिरिक्त का उपयोग अकशेरुकीकरण द्वारा किया जा सकता है एम्पलीफायर नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

“डिजिटल सिग्नल दो अलग-अलग द्वारा दर्शाए जाते हैं ”

बाइनरी भारित प्रतिरोध डीएसी

वोल्टेज डोमेन में, वह यह है कि यदि इनपुट सिग्नल वोल्टेज हैं, तो उपरोक्त आकृति में दिखाए गए एम्पलीफायर के इनवर्टिंग योग का उपयोग करके बाइनरी बिट्स को जोड़ा जा सकता है।

के इनपुट रेसिस्टर्स ऑप एंप उनके प्रतिरोध मूल्यों को एक द्विआधारी प्रारूप में भारित किया गया है। जब बाइनरी 1 प्राप्त कर रहा है तो स्विच रोकनेवाला को संदर्भ वोल्टेज से जोड़ता है। जब तर्क सर्किट द्विआधारी 0 प्राप्त करता है, तो स्विच रोकनेवाला को जमीन से जोड़ता है। सभी डिजिटल इनपुट बिट्स एक साथ DAC पर लागू होते हैं।

डीएसी दिए गए डिजिटल डेटा सिग्नल के अनुरूप एनालॉग आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न करता है। DAC के लिए दिया गया डिजिटल वोल्टेज b3 b2 b1 b0 है जहां प्रत्येक बिट एक बाइनरी वैल्यू (0 या 1) है। आउटपुट साइड पर उत्पादित आउटपुट वोल्टेज है

V0 = R0 / R (b3 + b2 / 2 + b1 / 4 + b0 / 8) Vref

जैसे-जैसे बिट्स की संख्या डिजिटल इनपुट वोल्टेज में बढ़ रही है, वैसे-वैसे रेसिस्टर के मान बड़े होते जाते हैं और उसी के अनुसार सटीकता खराब होती जाती है।

R-2R सीढ़ी डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर (DAC)

R-2R सीढ़ी DAC को द्विआधारी भारित DAC के रूप में निर्मित किया गया है जो प्रतिरोधक R और 2R के दोहराए गए कैस्केड संरचना का उपयोग करता है। यह समान मूल्यवान-मिलान वाले प्रतिरोधों (या वर्तमान स्रोतों) के उत्पादन की सापेक्ष आसानी के कारण परिशुद्धता में सुधार करता है।

“8 चैनल आरएफ रिमोट कंट्रोल सर्किट आरेख ”

R-2R सीढ़ी डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर (DAC)

उपरोक्त आंकड़ा 4-बिट आर -2 आर सीढ़ी डीएसी को दर्शाता है। उच्च-स्तरीय सटीकता प्राप्त करने के लिए, हमने आर और 2 आर के रूप में रोकनेवाला मान चुना है। बता दें कि बाइनरी वैल्यू B3 B2 B1 B0, यदि b3 = 1, b2 = b1 = b0 = 0 है, तो सर्किट नीचे चित्र में दिखाया गया है, यह उपरोक्त DAC सर्किट का सरलीकृत रूप है। आउटपुट वोल्टेज V0 = 3R (i3 / 2) = Vref / 2 है

इसी प्रकार, यदि b2 = 1, और b3 = b1 = b0 = 0 है, तो आउटपुट वोल्टेज V0 = 3R (i2 / 4) = Vref / 4 है और सर्किट नीचे की तरह सरल है

यदि b1 = 1 और b2 = b3 = b0 = 0 है, तो नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया सर्किट उपरोक्त DAC सर्किट का एक सरलीकृत रूप है। आउटपुट वोल्टेज V0 = 3R (i1 / 8) = Vref / 8 है

अंत में, सर्किट नीचे मामले में दिखाया गया है जहां b0 = 1 और b2 = b3 = b1 = 0। आउटपुट वोल्टेज V0 = 3R (i0 / 16) = Vref / 16 है

इस तरह, हम पा सकते हैं कि जब इनपुट डेटा b3b2b1b0 है (जहां व्यक्तिगत बिट्स 0 या 1 हैं), तो आउटपुट वोल्टेज है

डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर के अनुप्रयोग

DAC का उपयोग कई डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग अनुप्रयोगों और कई और अनुप्रयोगों में किया जाता है। कुछ महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के बारे में नीचे चर्चा की गई है।

ऑडियो एंप्लिफायर

DAC का उपयोग माइक्रोकंट्रोलर कमांड के साथ डीसी वोल्टेज लाभ के उत्पादन के लिए किया जाता है। अक्सर, डीएसी को एक संपूर्ण ऑडियो कोडेक में शामिल किया जाएगा जिसमें सिग्नल प्रोसेसिंग विशेषताएं शामिल हैं।

वीडियो एनकोडर

वीडियो एनकोडर प्रणाली एक वीडियो सिग्नल की प्रक्रिया करेगी और आउटपुट स्तरों के अनुकूलन के साथ-साथ विभिन्न प्रारूपों के एनालॉग वीडियो सिग्नल का उत्पादन करने के लिए डीएसी की एक किस्म को डिजिटल सिग्नल भेजती है। ऑडियो कोडेक्स के साथ, इन आईसी में एकीकृत DAC हो सकते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक्स प्रदर्शित करें

ग्राफिक कंट्रोलर आमतौर पर डिस्प्ले ड्राइव करने के लिए एनालॉग आउटपुट के लिए एक वीडियो DAC को भेजे गए डेटा सिग्नल उत्पन्न करने के लिए लुकअप टेबल का उपयोग करेगा।

डाटा अधिग्रहण प्रणाली

मापा जाने वाला डेटा एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर (ADC) द्वारा डिजिटाइज़ किया जाता है और फिर एक प्रोसेसर को भेजा जाता है। डेटा अधिग्रहण में एक प्रक्रिया नियंत्रण अंत भी शामिल होगा, जिसमें प्रोसेसर एनालॉग सिग्नल को परिवर्तित करने के लिए डीएसी को फीडबैक डेटा भेजता है।

कैलिब्रेशन

DAC परीक्षण और माप प्रणालियों में सटीकता के लिए लाभ और वोल्टेज ऑफसेट के लिए गतिशील अंशांकन प्रदान करता है।

मोटर नियंत्रण

कई मोटर नियंत्रण की आवश्यकता होती है वोल्टेज नियंत्रण संकेत , और एक डीएसी इस एप्लिकेशन के लिए आदर्श है जिसे प्रोसेसर या कंट्रोलर द्वारा संचालित किया जा सकता है।

मोटर नियंत्रण अनुप्रयोग

डेटा वितरण प्रणाली

कई औद्योगिक और कारखाने लाइनों के लिए कई प्रोग्राम योग्य वोल्टेज स्रोतों की आवश्यकता होती है, और यह DAC के एक बैंक द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है जो बहुसंकेतन हैं। DAC का उपयोग किसी सिस्टम के संचालन के दौरान वोल्टेज के गतिशील परिवर्तन की अनुमति देता है।

डिजिटल पोटेंशियोमीटर

लगभग सभी डिजिटल पोटेंशियोमीटर स्ट्रिंग DAC वास्तुकला पर आधारित हैं। रोकनेवाला / स्विच सरणी के कुछ पुनर्गठन के साथ, और इसके अतिरिक्त एक I2C संगत इंटरफ़ेस , एक पूरी तरह से डिजिटल पोटेंशियोमीटर लागू किया जा सकता है।

“सीडीआई बॉक्स कैसे बनाएं ”

रेडियो सॉफ्टवेयर

मिक्सर सर्किट में संचरण के लिए एनालॉग में एक सिग्नल को परिवर्तित करने के लिए और फिर रेडियो के लिए एक डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (डीएसपी) के साथ एक डीएसी का उपयोग किया जाता है शक्ति एम्पलीफायर और ट्रांसमीटर।

इस प्रकार, यह लेख चर्चा करता है डिज़िटल से एनालॉग कन्वर्टर और इसके अनुप्रयोग। हमें उम्मीद है कि आपको इस अवधारणा की बेहतर समझ मिल गई होगी। इसके अलावा, इस अवधारणा के बारे में कोई प्रश्न या इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं को लागू करने के लिए, कृपया नीचे टिप्पणी अनुभाग में टिप्पणी करके अपने बहुमूल्य सुझाव दें। यहाँ आपके लिए एक सवाल है, हम बाइनरी वेटेड रेसिस्टर डीएसी में खराब सटीकता को कैसे दूर कर सकते हैं?