डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर कैसे काम करता है?

इलेक्ट्रॉनिक्स और उपकरण जो आप अपने दैनिक जीवन में उपयोग करते हैं, उन्हें डेटा और इनपुट स्रोतों को अन्य प्रारूपों में बदलने की आवश्यकता होती है। डिजिटल ऑडियो उपकरण के लिए, जिस तरह से एक एमपी 3 फ़ाइल ध्वनि उत्पन्न करती है, वह डेटा के एनालॉग और डिजिटल स्वरूपों के बीच परिवर्तित होने पर निर्भर करती है। ये डिजिटल-से-एनालॉग कन्वर्टर्स (डीएसी) इनपुट डिजिटल डेटा लेते हैं और इन उद्देश्यों के लिए उन्हें एनालॉग ऑडियो सिग्नल में परिवर्तित करते हैं।

ये ऑडियो उपकरण जो ध्वनि उत्पन्न करते हैं वह डिजिटल इनपुट डेटा का एनालॉग रूप है। ये कन्वर्टर्स ऑडियो को डिजिटल प्रारूप से परिवर्तित करने देते हैं, एक उपयोग में आसान प्रकार का ऑडियो जो कंप्यूटर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स, एक एनालॉग प्रारूप में, जो हवा के दबाव में बदलाव से बने होते हैं ध्वनि ही।

डीएसी ऑडियो के डिजिटल रूप का एक बाइनरी नंबर लेते हैं और इसे एक एनालॉग वोल्टेज या करंट में बदल देते हैं, जब एक गीत के दौरान पूरी तरह से किया जाता है, तो ऑडियो की एक लहर बना सकता है जो डिजिटल सिग्नल का प्रतिनिधित्व करता है। यह प्रत्येक डिजिटल रीडिंग के "चरणों" में डिजिटल ऑडियो का एनालॉग संस्करण बनाता है।

ऑडियो बनाने से पहले, DAC एक सीढ़ी चरण तरंग बनाता है। यह एक लहर है जिसमें प्रत्येक डिजिटल रीडिंग के बीच एक छोटा "कूद" होता है। इन छलांगों को एक सहज, निरंतर एनालॉग रीडिंग में बदलने के लिए, डीएसी इंटरपोलेशन का उपयोग करते हैं। यह सीढ़ी कदम तरंग पर एक दूसरे के बगल में दो बिंदुओं को देखने और उनके बीच के मूल्यों को निर्धारित करने की एक विधि है।

यह ध्वनि को सुचारू और कम विकृत बनाता है। DACs इन वोल्टेज को आउटपुट करते हैं जो एक निरंतर तरंग में सुचारू हो गए हैं। डीएसी के विपरीत, एक माइक्रोफोन जो ऑडियो सिग्नल उठाता है, डिजिटल सिग्नल बनाने के लिए एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (एडीसी) का उपयोग करता है।

जबकि एक डीएसी एक डिजिटल बाइनरी सिग्नल को वोल्टेज जैसे एनालॉग में परिवर्तित करता है, एक एडीसी रिवर्स करता है। यह एक एनालॉग स्रोत लेता है और इसे एक डिजिटल में परिवर्तित करता है। एक साथ उपयोग किया जाता है, एक डीएसी के लिए, कनवर्टर और एक एडीसी कनवर्टर ऑडियो इंजीनियरिंग और रिकॉर्डिंग की तकनीक का एक बड़ा हिस्सा बना सकते हैं। जिस तरह से उन दोनों का उपयोग किया जाता है वह संचार प्रौद्योगिकी में अनुप्रयोगों के लिए बनाता है जिसे आप एडीसी और डीएसी ट्यूटोरियल के माध्यम से सीख सकते हैं।

जिस तरह एक अनुवादक भाषाओं के बीच शब्दों को दूसरे शब्दों में बदल सकता है, उसी तरह एडीसी और डीएसी लोगों को लंबी दूरी पर संवाद करने में एक साथ काम करते हैं। जब आप किसी को फोन पर कॉल करते हैं, तो आपकी आवाज माइक्रोफोन द्वारा एनालॉग इलेक्ट्रिकल सिग्नल में बदल जाती है।

फिर, एक एडीसी एनालॉग सिग्नल को डिजिटल सिग्नल में बदल देता है। डिजिटल धाराओं को नेटवर्क पैकेट के माध्यम से भेजा जाता है, और, जब वे गंतव्य तक पहुंचते हैं, तो वे एक डीएसी द्वारा एनालॉग विद्युत सिग्नल में वापस परिवर्तित हो जाते हैं।

इन डिजाइनों में एडीसी और डीएसी के माध्यम से संचार की विशेषताओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए। डीएसी प्रत्येक सेकंड में जितने माप लेता है वह नमूना दर या नमूना आवृत्ति है। एक उच्च नमूना दर उपकरणों को अधिक सटीकता प्राप्त करने देती है। इंजीनियरों को बड़ी संख्या में बॉट के साथ उपकरण भी बनाने चाहिए जो किसी दिए गए बिंदु पर वोल्टेज का प्रतिनिधित्व करने के लिए ऊपर वर्णित चरणों की संख्या का प्रतिनिधित्व करते हैं।

जितने अधिक कदम, उतने ही उच्च संकल्प। आप क्रमशः एनालॉग या डिजिटल सिग्नल बनाने वाले डीएसी या एडीसी के बिट्स की संख्या की शक्ति के लिए 2 लेकर संकल्प निर्धारित कर सकते हैं। 8-बिट एडीसी के लिए, संकल्प 256 चरणों का होगा।

•••सैयद हुसैन अथेरे

एक डीएसी कनवर्टर एक बाइनरी को वोल्टेज मान में बदल देता है। यह मान वोल्टेज आउटपुट है जैसा कि ऊपर चित्र में देखा गया है। आप आउटपुट वोल्टेज की गणना इस प्रकार कर सकते हैं

वोल्टेज के लिएवीप्रत्येक एटेन्यूएटर और चालन में acrossजीप्रत्येक क्षीणन का। एटेन्यूएटर्स विरूपण को कम करने के लिए एनालॉग सिग्नल बनाने की प्रक्रिया का हिस्सा हैं। वे समानांतर में जुड़े हुए हैं इसलिए प्रत्येक व्यक्तिगत चालन इस तरह से इस डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर फॉर्मूला के माध्यम से बताता है।

आप उपयोग कर सकते हैंथेवेनिन का प्रमेयप्रत्येक एटेन्यूएटर के प्रतिरोध को उसके चालन से जोड़ने के लिए।थेवेनिन प्रतिरोध​ ​है​

थेवेनिन के प्रमेय में कहा गया है, "कई वोल्टेज और प्रतिरोध वाले किसी भी रैखिक सर्किट को श्रृंखला में केवल एक एकल वोल्टेज द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। भार से जुड़े एकल प्रतिरोध के साथ।" यह आपको एक जटिल सर्किट से मात्राओं की गणना करने देता है जैसे कि यह एक सरल था एक।

याद रखें आप भी इस्तेमाल कर सकते हैंओम कानून,​ ​वी = आईआरवोल्टेज के लिएवी, वर्तमानमैंऔर प्रतिरोधआरइन सर्किटों और किसी भी डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर फॉर्मूला से निपटने पर। यदि आप एक डीएसी कनवर्टर के प्रतिरोध को जानते हैं, तो आप आउटपुट वोल्टेज या करंट को मापने के लिए इसमें एक डीएसी कनवर्टर के साथ एक सर्किट का उपयोग कर सकते हैं।

कई लोकप्रिय हैंएडीसी आर्किटेक्चरजैसे क्रमिक सन्निकटन रजिस्टर (एसएआर), डेल्टा-सिग्मा (∆∑) और पाइपलाइन कन्वर्टर्स। SAR सिग्नल को "होल्ड" करके एक इनपुट एनालॉग सिग्नल को डिजिटल में बदल देता है। इसका मतलब है कि एक बाइनरी खोज के माध्यम से निरंतर एनालॉग तरंग की खोज करना जो प्रत्येक रूपांतरण के लिए डिजिटल आउटपुट खोजने से पहले सभी संभावित परिमाणीकरण स्तरों को देखता है।

​परिमाणीकरणएक निरंतर तरंग से इनपुट मानों के एक बड़े सेट को आउटपुट मानों में मैप करने की एक विधि है जो संख्या में कम हैं। एसएआर एडीसी आमतौर पर कम बिजली के उपयोग और उच्च सटीकता के साथ उपयोग में आसान होते हैं।

​डेल्टा-सिग्मा डिजाइनउस समय के दौरान नमूने का औसत ज्ञात कीजिए जो वह इनपुट डिजिटल सिग्नल के रूप में उपयोग करता है। सिग्नल के समय में अंतर पर औसत ग्रीक प्रतीकों डेल्टा (∆) और सिग्मा (∑) का उपयोग करके इसे अपना नाम देते हुए दर्शाया जाता है। एडीसी की इस पद्धति में कम बिजली के उपयोग और लागत के साथ उच्च रिज़ॉल्यूशन और उच्च स्थिरता है।

आखिरकार,पाइपलाइन कन्वर्टर्सदो चरणों का उपयोग करें जो इसे एसएआर विधियों की तरह "होल्ड" करते हैं और फ्लैश एडीसी और एटेन्यूएटर जैसे विभिन्न चरणों के माध्यम से सिग्नल भेजते हैं। एक फ्लैश एडीसी बाइनरी डिजिटल आउटपुट बनाने के लिए समय के एक छोटे से नमूने पर प्रत्येक इनपुट वोल्टेज सिग्नल की तुलना संदर्भ वोल्टेज से करता है। पाइपलाइन सिग्नल आमतौर पर उच्च बैंडविड्थ पर होते हैं, लेकिन कम रिज़ॉल्यूशन के साथ और चलाने के लिए अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है।

एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला डीएसी डिज़ाइन हैआर-2आर नेटवर्क. यह दो प्रतिरोधों के मूल्यों का उपयोग करता है जिनमें से एक दूसरे से दोगुना बड़ा होता है। यह इनपुट डिजिटल सिग्नल को क्षीण करने और बदलने और डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर को काम करने के लिए प्रतिरोधों का उपयोग करने की एक विधि के रूप में R-2R को आसानी से स्केल करने देता है।

एबाइनरी-भारित रोकनेवालाDAC का एक अन्य सामान्य उदाहरण है। ये डिवाइस प्रतिरोधों को आउटपुट के साथ उपयोग करते हैं जो प्रतिरोधों को समेटने वाले एकल प्रतिरोधी पर मिलते हैं। इनपुट डिजिटल करंट के अधिक महत्वपूर्ण हिस्से अधिक आउटपुट करंट देंगे। इस रिज़ॉल्यूशन के अधिक बिट्स अधिक करंट को प्रवाहित करने की अनुमति देंगे।

एमपी3 और सीडी ऑडियो सिग्नल को डिजिटल फॉर्मेट में स्टोर करते हैं। इसका मतलब है कि डीएसी का उपयोग सीडी प्लेयर और अन्य डिजिटल उपकरणों में किया जाता है जो कंप्यूटर और वीडियो गेम के लिए साउंड कार्ड जैसी आवाजें उत्पन्न करते हैं। एनालॉग लाइन-लेवल आउटपुट बनाने वाले DAC का उपयोग एम्पलीफायरों या USB स्पीकर में भी किया जा सकता है।

डीएसी के ये अनुप्रयोग आम तौर पर आउटपुट वोल्टेज बनाने और डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर काम करने के लिए निरंतर इनपुट वोल्टेज या वर्तमान पर भरोसा करते हैं। डीएसी को गुणा करना अलग-अलग इनपुट वोल्टेज या वर्तमान स्रोतों का उपयोग कर सकता है, लेकिन उनके पास बैंडविड्थ पर बाधाएं हैं जिनका वे उपयोग कर सकते हैं।