DAC는 ‘Digital To Analog Converter’의 약어로서 디지털 시호를 아날로그 신호로 변환시키는 기기 또는
부품이다. 일반 전자관계 분야에서의 DAC는 디지털계와 아날로그계를 연결시켜 주는 기기로서 매우 일반적인 용어로 사용되나
오디오 분야에 있어 DAC라 할때는 보통 콤팩트 디스크 플레이어 안에 내장된 디지털 처리부를 거쳐온 신호를 아날로그
신호로 변환하는 기능을 가진 부분을 의미한다.
CDP에 있어 DAC는
16비트의 분해능이 요구되며 변환속도는 15㎲ 이하의, 또한 저가격의 요구조건을 만족하여야 한다. CDP가 생산된
지 얼마 되지 않은 80년대 중반까지는 16비트의 분해능력을 가진 DAC를 저가로 대량생산하기가 어려워 가장 덜 중요한
비트(이하 LSB라 함 ; Least Significant Bit)2개를 무시한 14비트 DAC가 사용되었다. 현재는
16비트 뿐만 아니라 18비트 및 20비트짜리까지 상용되고 있으며 이와는 차원을 달리 한 1비트 방식과 점차 상용화
단계에 와 있다
그렇게 함으로써 DAC의 역할을 다 하게 된다. 이러한 변환이 연속적으로 이어져 계단 모양의 아날로그 출력신호가 얻어진다.
그러나 이 방법은 사용되는 저항 네트워크의 정밀도가 매우 높을 것이 요구되며 IC화 할 경우 특성차가 많아, 대량생산에는
적합하지 못하여 다음의 2가지 방법이 현재 많이 사용된다.
첫째는 일본 소니사의 방법으로 적분방식이라 하는데, 기본적 원리는 그림(2)와 같이
디지털 데이터의 크기 만큼의 시간동안 OP앰프로 구성된 적분기의 스위치를 닫아 전류를 흘린 뒤 얻은 최종 전압을 아날로그
신호로 얻는 방법으로 소니의 DAC IC인 CX-20017이 이 방식의 가장 대표적인 예이다.
다른 한가지의 방식은
필립스의 유명한 DAC인 TDA1541A/B에 사용된 방법으로 DEM(Dynamic Element Matching)방식이라
하여 기본적으로 전류가산형이라고 하겠다.
그림(3)이 기본원리를 나타내는데, 스위치를 다이내믹하게 여닫음으로써 고정도의 전류원을 얻고 있다. 이방식의 DAC는
외부에 전류를 평균화시키는 콘덴서가 줄을 이어 부착 되어야 하므로 쉽게 식별할 수 있다.
대표적인 16비트 DAC를 중심으로 그 원리와 방식을 살펴보면 가장 기본적인 방법으로는 그림(1)의 래더저항 방식을 들 수
있다. 16비트 데이터 비트 중 가장 중요한 비트(이하 MSB라함 ; Most Significant Bit)가 1일
겨우 Erdf/2R 만큼의 전류가 흐르고 덜 중요한 비트로 갈수록 사다리꼴의 저항을 더 많이 거쳐서 OP앰프로 흘러
들어가야 하므로 전류는 전의 비트보다 절반씩 감소되어 LSB는 MSB의 216 분의 1(1/216 → 1/65536)
의 전류만 흐를 수 있게 만들어 16비트의 데이터에 따라 각각 비트의 스위치를 여닫음으로써 아날로그 전류값을 얻게
되고, 이 전류가 OP앰프의 궤환 저항인 Rf와 곱해져 아날로그 전압으로 변환시킨다.
