DAC (Digital to Analog Converter – Dijitali Analoğa Çevirme)

Analog değerler dijitale dönüştürüldükten sonra işlem görür, saklanır, uzak mesafelere iletilir, çeşitli ekranlarda gösterilir. Bazı durumlarda dijital değerleri yeniden analog değerlere dönüştürmek gerekir. Örneğin bilgisayarımızda bir müzik parçasını dijital olarak kayıtlı bulunmaktadır. Dinlemek istediğimizde bu dijital değerler hoparlör için anlamlı ve kullanılabilir değerler değildir. Yeniden analog değere dönüştürülerek hoparlöre verilmelidir.

Basit bir 4 bitlik DAC işlemi aşağıdaki tablo ve grafik yardımı ile kolayca anlaşılabilir:

image010

Bir mikroişlemci ile dijital bilgiye karşılık gelen voltajı üretmenin birkaç alternatif metodu vardır. Bunlardan ilki DAC0800 gibi bu iş için yapılmış bir entegreden yardım almaktır. Bir diğer yöntem ise entegre yerine 16 adet direnç kullanarak R-2R tipinde bir direnç merdiveni ile sorunu çözmektir ki bu metot yazılım olarak büyük kolaylıklar getirmesi yanında çok sayıda direnç kullanımını gerektirir. En ucuz metot ise PWM – Pulse Width Modulation – Darbe Genişlik Modülasyonu tekniği ile dijital bilgiyi voltaja dönüştürmektir.

Bu teknik temelde bir adet direnç ve kondansatör ile işi halletmesine rağmen bazı dezavantajlara sahiptir. En önemli dezavantajı kondansatör sürekli deşarj eğiliminde olacağından mikroişlemcinin yaptığı işe ara verip, dinamik RAM belleklerdeki yenileme olayına benzer bir mantıkla kondansatörü PWM dalgasıyla sık sık şarj etmesi gerekir. Voltaja karşılık gelecek PWM dalgasını, yazılım içinde üretmek, R-2R tekniğindekinden çok daha fazlasını gerektirir.

Direnç ve opamp kullanılarak oluşturulan DAC yapılarının en önemli iki tanesi şu şekildedir:

2.1) Ağırlık Dirençli DAC:

Devrede girişlere 0 bilgisi için 0V, 1 bilgisi için de 5V uygulanmaktadır. Girişlere uygulanan dijital bilgilere göre çıkış voltajı

Vout = -(Vd + 1/2 x Vc + 1/4 x Vb + 1/8 x Va)

formülü ile hesaplanır. Formüldeki Vd, Vc, Vb ve Va girişlerdir. Eğer girşlere 1 uygulanmış ise Vd, Vc, Vb ve Va değerleri 5V, 0 uygulanmış ise Vd, Vc, Vb ve Va değerleri 0V ‘a eşittir.

Eğer girişlere DCBA = 0110 bilgisi uygularsak çıkış voltajı:

Vout = -(0V + 1/2 x 5V + 1/4 x 5V + 1/8 x 0V)

Vout = -(0V + 2,5 + 1,25 + 0)

Vout = -3,750 V

image011

2.2) Merdiven tipi DAC:

Merdiven tipi DAC, Ağırlık Dirençli DAC ile aynı mantıkta çalışmaktadır. Çıkış voltajı hesaplama formülü ise

Vout = -(A x 1 + B x 2 + C x 4 + D x 8)

şeklindedir. Formülde bulunan A, B, C, ve D dijital girişlerdir. Bu girişler 1 olduğu durumda formül içerisinde 1, 0 olduğunda da formül içerisinde 0 olarak değer alırlar. Eğer girişlere DCBA =1010 bilgisi uygularsak çıkış voltajı:

Vout = -(0 x 1 + 1 x 2 + 0 x 4 + 1 x 8)

Vout = -(0 + 2 + 0 + 8)

Vout = -10V

image012

1 Comment

  1. Selman Bey paylaşımlarınız faydalı ancak yazılarınızın sonuna referans da eklerseniz hem intihal ve emek hırsızlığının önüne geçmiş olursunuz hem de daha detaylı bilgi almak isteyen bizim gibi gençlere yeni kaynaklar sağlamış olursunuz. Takdir edersiniz ki sizin yazılarınızı sizi referans göstermeden birinin kopyala-yapıştır yapması, küçük değişiklikler ile aktarması sizin de hoşunuza gitmez.

Bir Cevap Yazın