Mitä on yksitoikkoisuus?

Digitaalinen-analogimuunnin (DAC tai D-to-A) piirit ovat laitteita, jotka muuntavat digitaalikoodin analogisignaaliksi. Muunnos voidaan tehdä myös toisella tavalla käyttämällä analogista digitaalimuunninta (ADC). Molemmissa laitteissa kaksi tärkeintä eritelmää ovat lineaarisuus ja yksitoikkoisuus. Tekniset rajoitukset estävät DAC: ien ja ADC: iden olevan ihanteellisia. Montonisuus on yksi mitta, joka auttaa kuvaamaan kuinka hyvin ne toimivat. Yleensä ei-monotoninen DAC ei ole arvokas.

Termi monotonisuus tulee matematiikan alalta. Tietyt matemaattiset funktiot, joita kutsutaan monotonisiksi matemaattisiksi funktioiksi, ylläpitävät samaa järjestystä x: n ja y: n välillä tai toisin päinvastoin. Tuloksena on kaksi mahdollisuutta: joko x ja y kasvavat tai pysyvät samana tai x ja y molemmat pienenevät tai pysyvät samana.

Elektroniikassa monotoninen DAC on sellainen, jossa analoginen lähtö seuraa digitaalitulon suuntaa riippumatta siitä, miten digitaalitulo vaihtelee. Toisin sanoen analoginen lähtö kasvaa jatkuvasti tulon kasvaessa ja pienenee tulon pienentyessä. Jos analoginen lähtö ei seuraa digitaalitulon suuntaa milloin tahansa-pienenee, kun se kasvaa tai kasvaa, kun se pienenee-, DAC: n katsotaan olevan ei-monotoninen. Ei ole olemassa sellaista asiaa kuin astetta, kun on kyse yksitoikkoisuudesta.

Lineaarisuus – viittaus ihanteelliseen lähtöön, joka näyttäisi suoralta linjalta – liittyy yksitoikkoisuuteen. Ihanteellinen muutos yhdelle vaiheelle on 1 LSB (vähiten merkittävä bitti). Puuttuva koodi on merkitty -1LSB: llä. Jotta voidaan taata yksitoikkoinen vaste, differentiaalinen epälineaarisuusvirhe (DNL), joka on ideaalilähdön ja todellisen tuotoksen välisen eron mitta peräkkäisissä vaiheissa, sen tarkkuuden mitta, on oltava pienempi kuin 1 LSB. Toisin sanoen se voi olla enintään ± 1 LSB, mutta ei sisällä sitä. Joidenkin mukaan tämä on kuitenkin vain takuuaika, ja on mahdollista, että muunnin on yksitoikkoinen ja sen DNL -arvo on enintään 1 LSB.