我们确实同意，我们生活的几乎每个方面都是由数字处理系统处理的。事实上，我们大多数人至少已经有了笔记本电脑、个人电脑或智能手机。然而，我们现在生活的世界是模拟世界。从数字世界到模拟世界的数据转换是人们的必然要求。最简单的情况是，当你需要听一些音乐时，DAC（数模转换器）正在发挥它的作用，为你提供模拟输出，供你听音乐。DAC可以作为独立的DAC IC模块或嵌入微控制器中。
什么是DAC？
DAC（数模转换器）是将数字信号（二进制）转换为模拟信号的电子设备。一个典型的数模转换器有几个二进制数字（位）输入和一个模拟输出。
DAC工作原理
为了对DAC有一个基本的了解，您可以看到下面的框图。
事实上，发援会的基本工作机制并不像上述那样简单。细节将在DAC类型部分中解释。
DAC类型
1.加权电阻DAC
一个加权电阻DAC产生的模拟信号输出使用的二进制加权电阻是在最后的过程中添加的反相加法器电路。逆变加法器电路由一个运算放大器构成。请记住，二进制数字只有0或1的值。
假设我们有3位输入，用b表示2.B1.，和b0. 钻头b2.充当MSB（最高有效位）和位b0用作LSB（最低有效位）。如果接地，每个数字开关（输入）将等于零，如果连接到负参考电压（-VR），每个数字开关（输入）将等于一。运算放大器非反相输入接地。这意味着非反相输入为零伏。根据虚拟短路概念，反向输入也将等于零伏。因此，节点方程（基尔霍夫电流定律）可用于如下反向输入。
因为R=2RF，那么
那么，一般公式为：
上述公式可用于计算加权电阻DAC的输出电压。这里，因为我们使用3位加权电阻器，可能的输出电压值将从参考电压VR的二进制输入000到111变化。
这种DAC类型有一些缺点：
- 随着数字输入N位的增加，MSB和LSB之间的电阻值间隙将增大
- 随着数字输入的N位增加，设计更精确的电阻变得越来越困难。
2.R-2R梯形DAC
这种DAC类型解决了加权电阻DAC的缺点。这里的输出模拟电压几乎与使用R-2R梯形图的二进制输入相同，并由反相加法器电路相加。由于此DAC类型仅使用两种电阻值，因此用户可获得以下优点：
- 精确的设计是很容易的，而且无论N位输入都有可能得到。
- 电阻值不再是问题所在。
- 输出阻抗保持R。
求N位输入的Vo的公式如下：
而电路图如下：
3.PWM DAC
PWM（脉宽调制）DAC是可用的，可以在微控制器中找到你可能已经熟悉。最流行的微控制器是Arduino板，它的处理单元使用ATMega IC系列。
Arduino可以在其输出端产生PWM信号。该信号可以通过RC低通滤波器产生模拟输出信号。该滤波器将绕过信号的交流分量并阻断直流分量。因此，最终输出信号将是模拟信号，其值与PWM占空比成比例。
实际应用程序
1.DAC PCF9591（用于Arduino和Raspberry Pi的独立IC模块）
PCF8591是模数转换器以及8位分辨率的DAC芯片模块。它提供4（四）个模拟输入和1（一）个模拟输出。它需要2.5-6V电源电压才能工作。
此模块与Raspberry Pi或Arduino兼容。为了实现两者之间的接口，需要通过使用SCL（串行时钟）和SDA（串行数据地址）来理解I2C通信机制。对于Raspberry Pi，默认情况下禁用I2C引脚。因此，需要通过键入sudo raspi配置>>接口选项>>启用I2C.
2.IQaudio DAC+（用于Raspberry Pi）
IQaudio DAC+是IQaudio公司的产品，是Raspberry Pi的最低成本音频输出帽（硬件附在顶部）。它支持24位192kHz高分辨率数字音频。
该设备使用德州仪器公司的PCM5122数模转换器，将立体声模拟音频输出到一对声频连接器，并提供耳机放大器。在日常使用中，PCM5122主要用于A/V接收器、DVD&BD播放器和HDTV接收器。
官方链接：https://www.raspberrypi.org/blog/iqaudio-is-now-raspberry-pi/