Co to jest monotoniczność?
Obwody przetwornika cyfrowo-analogowego (DAC lub D-to-A) to urządzenia przetwarzające kod cyfrowy na sygnał analogowy. Konwersję można wykonać w drugą stronę, używając konwertera analogowo-cyfrowego (ADC). W obu urządzeniach dwie kluczowe specyfikacje to liniowość i monotoniczność. Ograniczenia technologiczne uniemożliwiają stosowanie przetworników DAC i ADC. Montoniczność to jedna miara, która pomaga opisać, jak dobrze działają. Ogólnie rzecz biorąc, niemonotoniczny przetwornik cyfrowo-analogowy nie jest cenny.
Pojęcie monotoniczności pochodzi z dziedziny matematyki. Niektóre funkcje matematyczne, zwane monotonicznymi funkcjami matematycznymi , utrzymują tę samą kolejność między xiy, z jednej strony, lub konsekwentnie odwracają kolejność, z drugiej strony. Wynikają dwie możliwości: albo xiy zwiększają się lub pozostają takie same, albo xiy zmniejszają się lub pozostają takie same.
W elektronice monotoniczny przetwornik cyfrowo-analogowy to taki, w którym wyjście analogowe podąża za kierunkiem wejścia cyfrowego, bez względu na to, jak zmienia się wejście cyfrowe. Innymi słowy, wyjście analogowe stale rośnie wraz ze wzrostem sygnału wejściowego i maleje wraz ze spadkiem sygnału wejściowego. Jeśli wyjście analogowe nie miałoby w dowolnym momencie podążać za kierunkiem wejścia cyfrowego - zmniejszać się, gdy rośnie, lub zwiększać się, gdy maleje - wówczas przetwornik cyfrowo-analogowy byłby uważany za niemonotoniczny. Nie ma czegoś takiego jak stopnie, jeśli chodzi o monotoniczność.
Liniowość - odniesienie do idealnej wydajności, która wyglądałaby jak linia prosta - jest związana z monotonicznością. Idealna zmiana dla jednego kroku to 1 LSB (Najmniej znaczący bit). Brakujący kod jest wskazywany przez -1LSB. W celu zagwarantowania odpowiedzi monotonicznej błąd różnicy nieliniowości (DNL), który jest miarą różnicy między idealną mocą wyjściową a rzeczywistą mocą wyjściową dla kolejnych kroków, miarą jej precyzji, musi być mniejszy niż 1 LSB. Oznacza to, że może wynosić do, ale nie wliczając, ± 1 LSB. Według niektórych jest to jednak tylko gwarancja, i możliwe jest, że konwerter jest monotoniczny i ma DNL, który osiąga maksimum lub więcej niż 1 LSB.