I circuiti del convertitore digitale-analogico (DAC o D-to-A) sono dispositivi che convertono il codice digitale in segnale analogico. La conversione può essere eseguita nell’altro modo, utilizzando un convertitore analogico-digitale (ADC). In entrambi i dispositivi, due delle specifiche chiave sono linearità e monotonicità. I limiti tecnologici impediscono a DAC e ADC di essere ideali. La montonicità è una misura che aiuta a descrivere come funzionano. In generale, un DAC non monotono non è prezioso.
Il termine monotonicità deriva dal campo della matematica. Alcune funzioni matematiche, chiamate funzioni matematiche monotone, mantengono lo stesso ordine tra x e y, da un lato, o invertono coerentemente l’ordine, dall’altro. Ne risultano due possibilità: o xey sono entrambi crescenti o rimangono gli stessi oppure xey sono entrambi decrescenti o rimangono gli stessi.
In elettronica, un DAC monotono è quello in cui l’uscita analogica segue la direzione dell’ingresso digitale, indipendentemente da come varia l’ingresso digitale. In altre parole, l’uscita analogica aumenta costantemente all’aumentare dell’ingresso e diminuisce al diminuire dell’ingresso. Se l’uscita analogica non seguisse la direzione dell’ingresso digitale in qualsiasi momento – diminuire quando aumenta o aumentare quando diminuisce – allora il DAC sarebbe considerato non monotono. Non esistono gradi quando si tratta di monotonia.
La linearità – un riferimento all’output ideale, che sembrerebbe una linea retta – è correlata alla monotonicità. La modifica ideale per un singolo passo è 1 LSB (Least Significant Bit). Il codice mancante è indicato da -1LSB. Per garantire una risposta monotona, l’errore di non linearità differenziale (DNL), che è una misura della differenza tra l’uscita ideale e l’uscita effettiva per i passaggi successivi, una misura della sua precisione, deve essere inferiore a 1 LSB. Cioè, può essere fino a, ma non incluso, ±1 LSB. Secondo alcuni, però, è solo una garanzia, ed è possibile che un convertitore sia monotono e abbia un DNL che raggiunga un massimo o più di 1 LSB.