D/A変換

D/A変換（Digital-to-Analog Conversion）は、デジタルの数値・符号列を、その値に対応する電圧や電流へ変換し、時間的に連続したアナログ信号として出力する処理です。

■ 試験で押さえるポイント

• DACは入力コードを有限段階の出力レベルへ対応付け、一定時間保持するため、直後の波形は階段状になります。再構成用低域通過フィルタで滑らかにします。

• nビットDACは$2^n$個のコードを表現でき、分解能は概ねフルスケール範囲を$2^n$又は$2^n-1$で割った1 LSB相当です。定義を確認して計算します。

• 分解能、変換・整定時間、直線性、単調性、雑音が出力精度へ影響します。ビット数が多くても基準電圧や回路誤差が大きければ理想精度は得られません。

• A/D変換はアナログ信号を標本化・量子化・符号化してデジタル値へ変える逆方向です。音声再生では保存データをDACで波形へ戻します。

■ 選択肢での判断ポイント

デジタル値からアナログ電圧・電流への方向、$2^n$レベル、再構成フィルタを押さえます。標本化・量子化は主にA/D側です。

例: 0〜5Vをコード0〜255へ対応させる8ビットDACへ128を入力すると、理想出力は$5\times128/255\approx2.51\,\mathrm{V}$です。