Digital-Analog-Wandler-Schaltungen (DAC oder D-to-A) sind Geräte, die digitalen Code in analoge Signale umwandeln. Die Wandlung kann auch umgekehrt erfolgen, indem ein Analog-Digital-Wandler (ADC) verwendet wird. In beiden Geräten sind zwei der wichtigsten Spezifikationen Linearität und Monotonie. Technologische Einschränkungen verhindern, dass DACs und ADCs ideal sind. Montonizität ist ein Maß, das hilft, zu beschreiben, wie gut sie funktionieren. Im Allgemeinen ist ein nicht monotoner DAC nicht wertvoll.
Der Begriff Monotonie stammt aus der Mathematik. Bestimmte mathematische Funktionen, monotone mathematische Funktionen genannt, behalten einerseits die gleiche Reihenfolge zwischen x und y bei oder kehren andererseits die Reihenfolge konsequent um. Es ergeben sich zwei Möglichkeiten: Entweder x und y steigen beide oder bleiben gleich oder x und y fallen beide ab oder bleiben gleich.
In der Elektronik ist ein monotoner DAC ein DAC, bei dem der Analogausgang der Richtung des Digitaleingangs folgt, unabhängig davon, wie der Digitaleingang variiert. Mit anderen Worten, der analoge Ausgang nimmt mit zunehmendem Eingang konstant zu und mit abnehmendem Eingang ab. Wenn der Analogausgang zu keiner Zeit der Richtung des Digitaleingangs folgen würde – abnehmen, wenn er ansteigt oder ansteigen, wenn er abfällt –, dann würde der DAC als nicht monoton betrachtet. Es gibt keine Abstufungen, wenn es um Monotonie geht.
Die Linearität – ein Hinweis auf eine ideale Ausgabe, die wie eine gerade Linie aussehen würde – hängt mit der Monotonie zusammen. Die ideale Änderung für einen einzelnen Schritt ist 1 LSB (Least Significant Bit). Fehlender Code wird durch -1LSB angezeigt. Um ein monotones Ansprechverhalten zu gewährleisten, muss der Differenzial-Nichtlinearitätsfehler (DNL), der ein Maß für die Differenz zwischen dem idealen Ausgang und dem tatsächlichen Ausgang für aufeinanderfolgende Schritte ist, ein Maß für seine Genauigkeit, kleiner als 1 LSB sein. Das heißt, er kann bis zu ±1 LSB betragen, jedoch nicht einschließlich. Einigen zufolge ist dies jedoch nur eine Garantie, und es ist möglich, dass ein Wandler monoton ist und einen DNL hat, der ein Maximum oder mehr als 1 LSB erreicht.