Vad är monotonicitet?

Digital-till-analog-omvandlare (DAC eller D-till-A) kretsar är enheter som konverterar digital kod till analog signal.Konverteringen kan göras på andra sätt med hjälp av en analog-till-digital omvandlare (ADC).I båda enheterna är två av de viktigaste specifikationerna linearitet och monotonicitet.Teknologiska begränsningar förhindrar att DAC och ADC: er är idealiska.Montonicitet är en åtgärd som hjälper till att beskriva hur väl de fungerar.I allmänhet är en icke-monotonisk DAC inte värdefull.

Termen Monotonicitet kommer från matematikområdet.Vissa matematiska funktioner, kallade monotoniska matematiska funktioner , upprätthåller samma ordning mellan x och y, å ena sidan eller konsekvent vända ordningen, å andra sidan.Två möjligheter resulterar: Antingen ökar x och y båda eller förblir desamma eller x och y minskar båda eller förblir desamma.

I elektronik är en monoton DAC en där den analoga utgången följer riktningen för den digitala ingången, oavsett hur den digitala ingången varierar.Med andra ord ökar den analoga utgången konsekvent när ingången ökar och minskar när ingången minskar.Om den analoga utgången inte skulle följa riktningen för den digitala ingången när som helst mdash;minska när det ökar eller ökar när det minskar mdash;Då skulle DAC betraktas som icke-monoton.Det finns inget sådant som grader när det gäller monotonicitet.

Linearitet mdash;en hänvisning till idealutgång, som skulle se ut som en rak linje mdash;är relaterad till monotonicitet.Den ideala förändringen för ett enda steg är 1 LSB (minst betydande bit).Saknad kod indikeras av -1LSB.För att garantera monotoniskt svar måste differentiell olinjäritet (DNL), vilket är ett mått på skillnaden mellan den ideala utgången och den faktiska utgången för successiva steg, ett mått på dess precision, vara mindre än 1 LSB.Det vill säga, det kan vara upp till, men inte inklusive, ± 1 LSB.Enligt vissa är det emellertid endast för en garanti, och det är möjligt för en omvandlare att vara monotonisk och ha en DNL som når ett maximalt eller mer än 1 LSB.