Jamen vi kan da godt lave lidt R2R gymnastik, hvis det synes interessant.
R2R er den mest letforståelige udgave af DA konvertering, idet hver sample repræsenterer en reel værdi, efter at være sendt igennem et modstandsnetværk, som kaldes en "ladder".
R2R står for R1+2*R1, altså en given modstandsværdi og den dobbelte modstandsværdi.
Modstandene er en meget essentiel del af multibit konverteren, og har altid været den del af chippen, som har været vanskeligst at fremstille præcist.
Betragter vi et 4 bit R2R system , så vil konverteren bestå af 4 transistorer, som enten kan være on eller off.
Transistorerne skal så tildeles roller i et hieraki, hvor den øverste kaldes MSB (Most Significant Bit) og den nederste LSB. Forskellen på disse 4 transistorer er i bund og grund, at deres output signaler, som ideelt set er 100% ens, skal igennem et forskelligt antal modstande, og derved får outputtet forskellige strømværdier, som herefter bliver til vort analoge signal.
Her er et link med en tegning af et 4 bit system med R2R
http://da.wikipedia.org/wiki/R-2R-netv%C3%A6rkSom det kan ses, skal den nederste transistors output hele vejen op igennem modstandsnetværket, for at komme ud af chippen.
Der foregår selvfølgelig en del andre nødvendige ting internt i en multibit DAC chip, men selve konverteringen foregår så simpelt som vist.
Problemerne med fremstilling af Multibit DAC chips er, at det kræver stor præcision, at ramme de korrekte modstandsværdier. Det er f.eks. ikke nok, at MSB præcist rammer summen af alle andre bits, præcisionen skal fortsætte hele vejen ned igennem hierakiet. Grunden til det er, at hvis f.eks. en sample er 1000000000000000 og den næste sample er 0111111111111111, så skal systemet afgive nøjagtigt samme strøm, sker dette ikke, så er der dømt støj, og den vil optræde i alle tilfælde, hvor den eller de upræcise bit(s) aktiveres. Fænomenet kaldes glitches, og kan minimeres vha. lasertrimning af modstandsnetværket, hvilket er almindeligt brugt, men dog er en kostbar rutine.
Hvis vi kigger på DAC chips fra 80érne, så var der i nogle tilfælde mulighed for manuel trimning af f.eks. de 4 øverste bits. Det betød at producenten af f.eks. en CD afspiller på samlebåndet skulle trimme MSB + de 3 næste bits vha. trimmere placeret på printet og oscilloscop. Den slags koster, jeg husker f.eks. at Denons topmodeller havde netop den feature.
Kravet om præcision blev selvfølgeligt udnyttet af chip producenterne til inddeling af produktionen i forskellige sorteringer. Hos Burr Brown kom de forskellige chips til at hedde PCM 17XX, PCM 17XX J og PCM 17XX K, Philips havde begreber som Silver Crown, double og tripple som jeg husker det.
Burr Brown fandt en løsning på trimnings problemet, som de gradvist indførte i deres chips. Det begyndte med PCM63 omkring 1990, hvor de delte chippen op i en øvre og nedre DAC, som hver var på 19 bit, som så resulterede i 20 bit opløsning. PCM63 skulle kun have justeret 2 bits, en i hver DAC.
Fra PCM1702 og frem forsvandt justeringerne helt, ligesom de havde løst glitch problemet fuldstændigt, chippens data sagde også det hele f.eks. SNR på -120 dB i 1992.
Den teknologi holdt TI fast i også i PCM1704, som var nøjagtigt magen til 1702, blot med 4 ekstra bits, dog var produktionen stadig opdelt i 3 sorteringer: intet, J og K, som hver havde forskellige data for SNR og THD+N, og i den grad en forskellig pris med K som den dyreste. PCM1704 må nok karakteriseres som alle tiders multibitter, som udover dataene også har imponeret mht. dens roadmap, det er først nu, at den for alvor er ved at dø. Men en pris på næsten det tredobbelte af en delta sigma kreds, og så skal der bruges mindst 2 stk. og hertil et eksternt digitalfilter, har gjort markedet for lille, hertil er delta sigma kredsene i dag forbløffende præcise.
Alt det bøvl med produktionen af R2R Ladders gav selvfølgelig medvind til alternativerne, som er Delta Sigma typerne, som slet ikke har de problemer, og derfor kan du heller ikke finde selektioner af disse chips. Dog ser det i dag ud til, at man i et vist omfang har valgt, at anvende det bedste fra begge principper.
Sagen er den, at en one bit chip kræver enten en helt enorm hastighed, for at kunne klare f.eks. 32 bit opløsning, alternativt skal der anvendes noise shaping af meget høj orden, som komplicerer signalbehandlingen med nærmest sindsyge algoritmer, og som medfører group delay, så de ikke kan anvendes live. Hertil vil noise shaping altid medføre et totalt set forøget støjniveau, blot forekommer støjen ved meget høje frekvenser, som skal bortfiltreres.
Derfor er multibit delta sigma chips dukket op, og så vidt jeg ved, bruger de en bitdybde på 8, som de så delta sigma modulerer til en højere opløsning.
Det har reduceret den støj der kommer ud af chipsene signifikant, bla. kan man stort set ikke konstatere støj ud af PCM1792/1794, Wolfson 8741 m.fl.
IMHO er status den dag i dag, at multibit delta sigma chipsene er mindst lige så gode som de rene multibittere, og så er de langt billigere og mere enkle, at implementere, idet multibit DACs altid vil være I out typer, som kræver en I/V konvertering efterfølgende.
Men vent nu bare, når én eller anden dygtig businessman finder et restlager af 24 bit multibit chips i en faldefærdig lade et eller andet sted, så får de nok en revival skal I se
HĂĄber der kan findes en mening
PS! Darkness fidusen kan jeg ikke finde nogen meningsfuld info omkring.