Wat is monotonie?

Digitaal-naar-analoog convertor (DAC of D-naar-A) circuits zijn apparaten die digitale code omzetten in analoog signaal. De conversie kan op de andere manier worden uitgevoerd, met behulp van een analoog-naar-digitaal converter (ADC). In beide apparaten zijn twee van de belangrijkste specificaties lineariteit en monotoniciteit. Technologische beperkingen voorkomen dat DAC's en ADC's ideaal zijn. Montonicity is een maat die helpt te beschrijven hoe goed ze functioneren. Over het algemeen is een niet-monotone DAC niet waardevol.

De term monotoniciteit komt uit het veld van de wiskunde. Bepaalde wiskundige functies, monotone wiskundige functies genoemd , handhaven dezelfde volgorde tussen x en y enerzijds, of keren de volgorde consequent om, anderzijds. Er zijn twee mogelijkheden: x en y nemen beide toe of blijven hetzelfde of x en y nemen beide af of blijven hetzelfde.

In de elektronica is een monotone DAC er een waarin de analoge uitgang de richting van de digitale ingang volgt, ongeacht hoe de digitale ingang varieert. Met andere woorden, de analoge uitgang neemt consistent toe naarmate de ingang toeneemt, en neemt af naarmate de ingang afneemt. Als de analoge uitgang op geen enkel 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 monotonie.

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