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首先，什么是数模转换器（DAC）？DAC用于将位形式的数字样本转换为电流或电压的模拟波形。简而言之，DAC用于从数字信号重建模拟信号。从数字信号重建模拟信号的过程如下。
首先，将表示期望模拟信号的一系列数字样本输入到DAC中。接下来，DAC通过使用由数字样本加权的重建波形来输出数字样本，从而执行模拟重建。最后，使用模拟滤波器来平滑输出响应。模拟滤波器用于从输出信号中去除不需要的信号（称为镜像信号）。
重建波形决定了数模转换器（DAC）在时域和频域的输出响应。在每个采样时刻，DAC输出由数字样本加权的重建波形。下图左侧是矩形重建波形的一个示例。该波形在样本持续时间内（从时间0到T）具有恒定幅度，而在其他位置则为0。
该波形在样本时钟周期持续时间内保持样本值不变，通常称为零阶保持波形（ZOH）。稍后我们将更详细地讨论这一点。
下图右侧是使用此重建波形从DAC输出的正弦波。注意其阶梯状响应。所选的重建波形也会导致一定的频率响应。
频率响应决定了所需信号的输出功率以及不需要的镜像信号的功率。下图左侧显示了上图中矩形或零阶保持波形的频率响应（针对从直流到三倍采样率的频率）。我们可以看到，它呈现出与同步函数或sinx/x响应相似的特性，在较高的输出频率下功率水平会降低。
在下图右侧，展示了上图中的正弦波重建后的DAC输出的频域图。我们可以看到响应中在不同输出功率水平上存在多个音调。这些音调的功率与左侧所示的重建波形频率响应相对应。
在继续之前，我们先花点时间定义一下奈奎斯特区。奈奎斯特区定义了一个频率带宽，其宽度为采样频率的一半。第一个奈奎斯特区从0赫兹（或直流）开始，扩展到采样频率FS的一半（FS/2），其中FS是DAC的采样率。第二个奈奎斯特区从FS的一半扩展到FS，以此类推。在这里，我们重点展示了前六个奈奎斯特区。请注意，与奇数奈奎斯特区相比，偶数奈奎斯特区的频谱是镜像的，因此在第二个奈奎斯特区中，低频和第一个奈奎斯特区的频率会对应到高频。
可以在第二、第四和第六奈奎斯特区中看到镜像频谱。每个奈奎斯特区中的输出功率取决于重建波形的频率响应，如上图所示。奈奎斯特区之所以如此命名，是基于奈奎斯特采样定理。
第一个奈奎斯特区代表了奈奎斯特采样定理的基本定义，即采样率必须是最高输出频率的两倍，而其他奈奎斯特区则代表了带通信号采样定理的扩展。大多数DAC被设计为仅在第一个奈奎斯特区内工作，但有些可以在更高的奈奎斯特区内工作。稍后我们将详细介绍支持多奈奎斯特区的DAC。
了解了上述内容后，让我们更仔细地看看非理想DAC输出响应。在第三个图中，我们可以看到频率响应在第一个奈奎斯特区内并不是完全平坦的。在第一个奈奎斯特区末端，输出功率降低了4dB。通常，通过使用数字滤波器对响应进行反相来使响应平坦化。
第
四个图展示了当信号被重建时，在其他奈奎斯特区中出现的镜像。在这种情况下，我们期望的信号是第一个奈奎斯特区内的低频正弦波。然而，我们还看到在FS、2倍FS和3倍FS附近也有正弦波。
这些是由于非理想重建波形而在每个奈奎斯特区内出现的镜像。
每个奈奎斯特区都会有一个镜像。由于我们展示了六个奈奎斯特区，因此我们看到了六个镜像，包括第一个奈奎斯特区内的期望镜像。需要使用滤波器来去除不需要的镜像。
