D/A (DA-Wandler)

DA-Wandler (D/A), Digital-Analog-Wandler oder Digital-Analog-Umsetzer (DAU) sind elektronische Schaltungen zur Umwandlung einer digital codierten Größe in einen analogen Strom- oder Spannungsverlauf. Der ideale DA-Wandler generiert aus dem binär anliegenden Eingangscode die analoge Ausgangsspannung, wobei zwischen b eiden Größen ein linearer Zusammenhang besteht.


Der Aufbau von Digital-Analog-Wandlern

Die gesamte Umsetzung eines Digitalwortes in ein Analogsignal erfolgt in mehreren Stufen. Zuerst wird das Digitalwort im eigentlichen DA-Wandler in einzelne analoge Spannungswerte umgeformt. Für diese Wandlung werden R-2R-Konverter, Wandler mit Pulsweitenmodulation (PWM) oder andere benutzt. Die am Ausgang liegende Spannung hat einen treppenförmigen Verlauf. In der folgenden Stufe wird das treppenförmige Signal geglättet. Dies kann durch ein Abtast- und Halteschaltung (S/H) oder mit Filtern erfolgen.

Digital-Analog-Umsetzung

Digital-Analog-Umsetzung

Das erneute Abtasten in einer Abtast- und Halteschaltung reduziert die Pulsbreite. Anschließend wird das stufenförmige Signal in einem Tiefpass rekonstruiert und geglättet, wobei dieser eine Grenzfrequenz haben muss, die der Hälfte der Samplingfrequenz entspricht. Durch die Filterung werden die höheren Frequenzen und Oberwellen abgeschnitten, ebenso wie die Frequenzen, die um die Abtastrate herum vorhanden sind.

Wichtige Parameter von DA-Wandlern

Blockschaltbild eines D/A-Wandlers

Blockschaltbild eines D/A-Wandlers

Wichtige Parameter von D/A-Wandlern sind u.a. die Genauigkeit, die von der Datenwortlänge des digitalen Eingangssignals abhängt, die Wandlungsgeschwindigkeit und Wandlungszeit sowie der Störspannungsabstand und der Klirrfaktor. Wie beim AD-Wandler ist auch beim D/A-Wandler der Rauschabstand abhängig von der Wortlänge des Digitalwortes, der Klirrfaktor hingegen von der Linearität des Wandlers. Die Auflösung von DA-Wandlern liegt bei marktgängigen DA-Wandlern zwischen 8 Bit und 24 Bit, in Ausnahmen werden auch 32 Bit erreicht.

DA-Wandler werden in der Audio- und Videotechnik eingesetzt. So in CD- und DVD-Laufwerken, in MP3-Playern, Handys, Telefonen und Smartphones.

Informationen zum Artikel
Deutsch: DA-Wandler - D/A
Englisch: digital to analoge converter - DAC
Veröffentlicht: 27.01.2014
Wörter: 288
Tags: #Analogschaltungen
Links: Abtastrate, A/D (AD-Wandler), Analog, Auflösung, Ausnahme