¿Qué es la monotonicidad?

Los circuitos convertidores de digital a analógico (DAC o D a A) son dispositivos que convierten código digital en señal analógica. La conversión se puede realizar al revés, utilizando un convertidor de analógico a digital (ADC). En ambos dispositivos, dos de las especificaciones clave son la linealidad y la monotonicidad. Las limitaciones tecnológicas impiden que los DAC y ADC sean ideales. La montonicidad es una medida que ayuda a describir qué tan bien funcionan. En general, un DAC no monótono no es valioso.

El término monotonicidad proviene del campo de las matemáticas. Ciertas funciones matemáticas, llamadas funciones matemáticas monótonas, mantienen el mismo orden entre xey, por un lado, o invierten consistentemente el orden, por otro lado. El resultado es dos posibilidades: o xey están aumentando o permaneciendo igual o xey están disminuyendo o permaneciendo igual.

En electrónica, un DAC monótono es uno en el que la salida analógica sigue la dirección de la entrada digital, sin importar cómo varíe la entrada digital. En otras palabras, la salida analógica aumenta constantemente a medida que aumenta la entrada y disminuye a medida que disminuye la entrada. Si la salida analógica no siguiera la dirección de la entrada digital en ningún momento, disminuya cuando aumenta o aumenta cuando disminuye, entonces el DAC se consideraría no monótono. No existen los títulos en lo que respecta a la monotonicidad.

La linealidad, una referencia a la salida ideal, que se vería como una línea recta, está relacionada con la monotonicidad. El cambio ideal para un solo paso es 1 LSB (bit menos significativo). El código faltante se indica con -1LSB. Para garantizar una respuesta monótona, el error de no linealidad diferencial (DNL), que es una medida de la diferencia entre la salida ideal y la salida real para los pasos sucesivos, una medida de su precisión, debe ser inferior a 1 LSB. Es decir, puede ser de hasta ± 1 LSB, pero sin incluirlo. Sin embargo, según algunos, eso es solo una garantía, y es posible que un convertidor sea monótono y tenga un DNL que alcance un máximo o más de 1 LSB.