Wat is monotoniciteit?

Digitale-naar-analoog converter (DAC of D-T-A) circuits zijn apparaten die digitale code omzetten in analoog signaal. De conversie kan de andere kant op worden gedaan, met behulp van een analoog-naar-digitale converter (ADC). Op beide apparaten zijn twee van de belangrijkste specificaties lineariteit en monotoniciteit. Technologische beperkingen voorkomen dat DAC's en ADC's ideaal zijn. Montoniciteit is een maatregel die helpt om te beschrijven hoe goed ze functioneren. Over het algemeen is een niet-monotone DAC niet waardevol.

De term monotoniciteit komt uit het gebied van wiskunde. Bepaalde wiskundige functies, genaamd monotone wiskundige functies , handhaven dezelfde volgorde tussen x en y, enerzijds, of keren de volgorde consequent om, anderzijds. Twee mogelijkheden resulteren: X en Y nemen zowel toenemen of blijven hetzelfde of X en Y nemen beide af of blijven hetzelfde.

In elektronica is een monotone DAC er een waarin de analoge uitgang de richting van de digitale ingang volgt, ongeacht hoe the digitale invoer varieert. Met andere woorden, de analoge uitgang neemt consequent toe naarmate de input toeneemt en neemt af naarmate de input afneemt. Als de analoge output niet op elk moment de richting van de digitale ingang zou volgen-afnemen wanneer deze toeneemt of toeneemt wanneer deze afneemt-dan zou de DAC als niet-monotoon worden beschouwd. Er bestaat niet zoiets als graden als het gaat om monotoniciteit.

De lineariteit - een verwijzing naar ideale uitvoer, die eruit zou zien als een rechte lijn - is gerelateerd aan monotoniciteit. De ideale verandering voor een enkele stap is 1 LSB (minst significant bit). Ontbrekende code wordt aangegeven door -1LSB. Om monotone respons te garanderen, moet differentiële niet -lineariteit (DNL) fout, wat een maat is voor het verschil tussen de ideale output en de werkelijke output voor opeenvolgende stappen, een maat voor de precisie, minder dan 1 LSB. Dat wil zeggen, het can zijn, maar exclusief, ± 1 LSB. Volgens sommigen is dat echter alleen voor een garantie, en het is mogelijk dat een converter monotoon is en een DNL heeft die een maximum of meer dan 1 LSB bereikt.