محول رقمي تناظري أحادي البت

محول الإشارة الرقمية إلى التناظرية أحادي البت (يُطلق عليه أحيانًا اسم محول Bitstream من قِبل شركة Philips ) هو مصطلح تسويقي في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية ، ويصف محول إشارة رقمية إلى تناظرية (DAC) يعمل بتقنية أخذ العينات الزائدة، ويستخدم مُعدِّل دلتا-سيجما لتشكيل الضوضاء الرقمية، ويعمل بترددات مضاعفة لتردد أخذ العينات ، ويُخرج الإشارة إلى محول إشارة رقمية إلى تناظرية أحادي البت فعلي (والذي قد يكون تفاضليًا بالكامل لتقليل التشويش المتبادل ). ^{[ 1 ]} يمكن لهذا المزيج أن يحقق نسبة إشارة إلى ضوضاء عالية ، وبالتالي عددًا فعالًا من البتات يُعادل عدد البتات في محول إشارة رقمية إلى تناظرية ذي عدد بتات أكبر (عادةً ما بين 16 و20 بتًا).

تتميز هذه المحولات بخطية عالية وتكلفة منخفضة، وذلك لأن معظم عمليات المعالجة تتم رقميًا، مما يُخفف من متطلبات مرشح التمرير المنخفض التناظري اللاحق ( لمنع التداخل في ترددات الصورة وكبح ضوضاء تشكيل الترددات العالية). لهذه الأسباب، يحظى هذا التصميم بشعبية واسعة في الإلكترونيات الاستهلاكية الرقمية (مشغلات الأقراص المدمجة/أقراص الفيديو الرقمية، وأجهزة الاستقبال الرقمية، وما شابهها). ^{[ 2 ]}

بينما تتميز محولات دلتا-سيجما الرقمية أحادية البت بميزة وجود محول رقمي تناظري داخلي أبسط بكثير، فإن محولات دلتا-سيجما الرقمية متعددة البت تتميز بمزايا حلقة تشكيل الضوضاء الرقمية الأبسط، وتقليل التشويش، ومرشح التنعيم التناظري الأبسط بكثير، وحساسية أقل لاضطراب الساعة، لذا فإن مزايا اقتطاع البتات المتعددة تفوق عمومًا مزايا اقتطاع البت الواحد. ^{[ 3 ]}

قد تعاني محولات الإشارة الرقمية إلى التناظرية متعددة البتات من خطأ خطي كبير، ويعود ذلك أساسًا إلى عدم تطابق المكونات، مع وجود خطأ ملحوظ عند تغير بت الإشارة (يُسمى "تشوه عبور الصفر"). أما محول الإشارة الرقمية إلى التناظرية أحادي البت، فلا يعاني إلا من خطأ في الكسب، نظرًا لأن دالة نقله تحتوي فقط على نقاط مرجعية موجبة وسالبة كاملة النطاق، بينما تُحدد النقاط الوسيطة عن طريق حساب المتوسط ​​الزمني. في حين تسعى محولات الإشارة الرقمية إلى التناظرية متعددة البتات إلى تحسين دقة السعة، فإن محولات الإشارة الرقمية إلى التناظرية أحادية البت تعوض ذلك بالاستفادة من الترشيح الرقمي المقترن بالدقة الزمنية العالية التي توفرها بلورات الكوارتز . ^{[ 4 ] [ 5 ]}

على سبيل المثال، يقوم جهاز Philips SAA7322/3 لعام 1991 ^{[ 6 ]} أولاً بأخذ عينات زائدة من إدخال الصوت 44.1 كيلو هرتز 16 بت بمقدار 4x باستخدام مرشح FIR منخفض التمرير لإنتاج  إشارة وسيطة 176.4 كيلو هرتز، والتي يتم أخذ عينات زائدة منها مرة أخرى بمقدار 32x مع إضافة إشارة تذبذب  رقمية 352 كيلو هرتز ، ثم يتم أخذ عينات زائدة بمقدار 2x لإنتاج خرج 11.2896 ميجا هرتز 1 بت (بإجمالي 256x من أخذ العينات الزائدة). 

مثال آخر من شركة فيليبس عام 1991، وهو SAA7350، ^{[ 7 ]} يقوم بأخذ عينات زائدة بمقدار 384 مرة، وهو ما  ينتج عنه إخراج 20.35 ميجاهرتز 1 بت لتردد الإدخال الأقصى البالغ 53 كيلوهرتز للصوت 20 بت  .

استخدمت فيليبس أيضًا علامة "محول البتات" التجارية لجهاز TDA1305 ^{[ 8 ]} ، وهو أيضًا محول أخذ عينات زائد (بمعدل 384 ضعفًا)، ولكنه يُخرج الإشارة في النهاية عبر محول رقمي تناظري (DAC) ذي 5 بتات. لذا، ليس من الواضح ما إذا كانت "البتات" من فيليبس تشير بالضرورة إلى خرج ذي بت واحد، بل قد تشمل محولات رقمية تناظرية أخرى تستخدم أخذ عينات زائدة كبيرة في محولات رقمية تناظرية ذات بتات منخفضة.

كلمة " bitstream " هي أيضًا كلمة حوسبة عامة لتسلسل البتات، وتستخدم في العديد من السياقات الأخرى غير محولات DAC ذات البت الواحد.

• محول رقمي إلى تناظري §  أنواع
• البث الرقمي المباشر

• دليل صيانة وتشغيل محول الإشارة الرقمية إلى التناظرية أحادي البت ، قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب، جامعة واشنطن