Co to jest DAC i do czego służy?
Co to jest DAC i do czego służy?
W świecie elektroniki cyfrowej nie tylko odczytujemy sygnały z otaczającego nas świata – czasami musimy też na niego wpływać. Mikrokontrolery i inne układy cyfrowe operują na danych liczbowych, ale wiele urządzeń zewnętrznych oczekuje sygnału analogowego – ciągłego napięcia. Aby umożliwić konwersję danych cyfrowych na analogowe, używamy przetworników cyfrowo-analogowych, czyli DAC (Digital-to-Analog Converter).
Czym jest DAC?
DAC to układ elektroniczny, który zamienia wartość cyfrową (np. liczbę całkowitą) na odpowiadający jej sygnał analogowy – zwykle napięcie. Dzięki DAC mikrokontroler może np. wygenerować płynną zmianę napięcia, dźwięk, sygnał sterujący czy nawet fale sinusoidalne.
Przykład: jeśli mamy DAC 8-bitowy o zakresie napięcia 0–5V, to wartość cyfrowa 128 (środek skali) zostanie przekształcona na ~2.5V na wyjściu.
Podstawowe parametry DAC
- Rozdzielczość (bit depth) – liczba bitów, które opisują poziomy napięcia. Np. 8-bitowy DAC = 256 poziomów, 12-bitowy = 4096.
- Zakres napięcia wyjściowego – minimalne i maksymalne napięcie, jakie może pojawić się na wyjściu (np. 0–3.3V).
- Czas narastania (settling time) – jak szybko DAC osiąga właściwą wartość napięcia po zmianie sygnału cyfrowego.
- Typ DAC – np. R-2R, delta-sigma, drabinkowe, z wykorzystaniem PWM lub filtrów RC.
Zastosowania DAC
DAC znajduje zastosowanie w wielu praktycznych sytuacjach, takich jak:
- Systemy automatyki – np. do sterowania silnikami, siłownikami, zaworami.
- Generowanie dźwięku – np. w systemach audio lub instrumentach elektronicznych.
- Sterowanie napięciem – np. dla wzmacniaczy, przetworników VCO, źródeł prądowych.
- Tworzenie przebiegów – sinusoida, trójkąt, piła – do testów, syntezatorów, sygnalizacji.
- Regulacja jasności (LED) – płynne sterowanie oświetleniem.
DAC w mikrokontrolerach
Wiele mikrokontrolerów posiada wbudowane przetworniki DAC. Oto kilka przykładów:
- STM32 (rodzina ARM Cortex-M)
- Zwykle 12-bitowy DAC.
- 1 lub 2 kanały.
- Możliwość połączenia z DMA i timerami.
- ESP32
- 2 kanały DAC 8-bitowe (kanały 25 i 26).
- Możliwość generowania prostych przebiegów, także PWM + filtr jako DAC „programowy”.
- AVR (np. ATmega328P)
- Brak sprzętowego DAC – ale można używać PWM + filtr RC jako DAC emulowany.
Dlaczego warto znać DAC?
Zrozumienie działania i zastosowania DAC pozwala tworzyć bardziej interaktywne, responsywne i profesjonalne projekty. Od regulacji napięcia, przez generację sygnałów, aż po interfejsy dźwiękowe – DAC jest wszędzie tam, gdzie potrzebna jest kontrola nad światem analogowym z poziomu cyfrowego.
Zewnętrzne DAC – gdy potrzeba większej precyzji
Jeśli mikrokontroler nie ma DAC lub jego parametry są niewystarczające, można zastosować zewnętrzne układy. Przykładowe popularne modele:
- MCP4725 (I2C, 12-bit)
- AD5693 (I2C, 16-bit)
- DAC8564 (SPI, 16-bit, 4 kanały)
Zewnętrzne DAC oferują lepszą dokładność, stabilność napięcia referencyjnego i większą liczbę kanałów.
Podsumowanie
DAC to niezbędny element każdego systemu cyfrowego, który ma oddziaływać na środowisko analogowe. W połączeniu z ADC tworzy pomost między światem liczb a światem rzeczywistym. Znajomość DAC otwiera drzwi do zaawansowanych projektów audio, systemów sterowania i elektroniki użytkowej.
W razie jakichkolwiek trudności – jesteśmy do Twojej dyspozycji. Powodzenia w projektach!
Masz pytania? Napisz do nas lub zostaw komentarz – jesteśmy tu, by pomóc!
🛒 Produkty powiązane z wpisem
Prezentowaną w artykule elektronikę znajdziesz oczywiście w naszym sklepie 👉 sklep.msalamon.pl 👈Zapraszamy również na nasze social media, gdzie na bieżąco informujemy o nowych produktach oraz o najciekawszych promocjach 😎👇
