La résolution est la plus petite variation en entrée correspond à un changement de code en sortie. q = Vref/(2 n - 1) où n est le nombre de bits du convertisseur N= int (Ve /q) Attention N entier (int = partie entière) Remarque: attention à ne pas confondre N qui est le nombre converti et n qui est le nombre de bits du convertisseur.
La fonction de transfert sera la mme que celle de la figure 1 mais inverse. En pratique, on va filtrer cette tension pour lisser ces discontinuits et essayer de se rapprocher au mieux du signal d'origine (Figure 2). Figure 2: Conversion numrique analogique. b. Dfinitions: Rsolution: ou Quantum: La rsolution du CNA sera la variation de tension de sortie correspondant la variation d'une unit du nombre binaire en entre. La dfinition est quivalente celle du CAN. Can et cna cours de guitare. MaxN V = 2 1LSB Plage de conversion: La plage de conversion numrique va de 0 2N-1, N tant le nombre de bits du convertisseur, et chaque valeur numrique correspond une valeur analogique de sortie et une seule. Par rapport celle du CAN, la plage de conversion s'arrtera donc un LSB plus tt (sur l'chelle analogique du CAN, ceci correspond la dernire transition numrique). c. Exemple: CNA 3 bits. Figure 3: Fonction de transfert d'un CNA 3 bits. 3. CARACTERISTIQUES DE CONVERSION: C. E-TSI_SAFI Cours de GE 2007/2008 Mr BENGMAIH 3 a. Temps d'tablissement (CNA): Les tages de sortie des CNA sont gnralement des amplificateurs oprationnels.
Section: S Option: Sciences de l'ingénieur Discipline: Génie Électrique L a c o n v e r s i o n N u m é r i q u e / A n a l o g i q u e e t l a c o n v e r s i o n A n a l o g i q u e / N u m é r i q u e Domaine d'application: Traitement du signal Type de document: Cours Classe: Terminale Date: I – La fonction conversion Numérique/Analogique I – 1 – Définition On appelle Convertisseur Numérique Analogique (C. N. A. ) tout dispositif électronique qui transforme un nombre binaire d'entrée N en une grandeur électrique de sortie (tension ou courant) proportionnelle au nombre N. En anglais, le Convertisseur Numérique-Analogique est appelé Digital Analogic Conversion (D. C. Les convertisseurs CAN et CNA - Introduction sur les CAN et CNA - YouTube. ) Si la grandeur de sortie est une tension uS, alors: uS=q. N avec le quantum q en volts Si la grandeur de sortie est un courant iS, alors: iS=q'. N avec le quantum q' en ampères Rappel de numération: si le nombre binaire N est exprimé sur n bits (B0 à Bn-1, où B0 est le LSB), le lien entre le nombre N et ses différents bits est alors le suivant: N=2 n-1 +... + 2 3.
Bien évidemment, le nombre binaire maximum correspond à la valeur pleine échelle. Le LSB correspond à une valeur analogique appelée le quantum qui définit la plus petite variation analogique possible. Un CNA est définit par sa résolution n (par exemple 12 bits); connaissant la sortie pleine échelle (10V par exemple) on peut alors calculer le quantum (q = 10/2n-1 dans notre exemple). De manière générale, la valeur de sortie (par exemple dans le cas d'une tension) est: Vs = Nq où N représente le nombre binaire à convertir avec q = Vmax/(2 n - 1) où n représente le nombre de bits Remarque: attention à ne pas confondre N qui est le nombre à convertir et n qui est le nombre de bits du convertisseur. 3- Conversion Analogique-Numérique (CAN ou ADC) Exemple: Soit un convertisseur analogique - numérique 3 bits. Ve peut varier de 0V à Vref. Can et cna cours de chant. Le convertisseur étant un 3 bits, en sortie il ne peut y avoir que 23 mots (N) différents. Compléter le tableau suivant pour Vref=5V Sa résolution: elle est donnée par la valeur du quantum « q ».
B3 + 2 2. B2 + 2 1. B1 + 2 0. B0 I – 2 – Exemples de réalisation Plusieurs structures électroniques permettent de réaliser la fonction C. Nous allons étudier les 2 techniques de Conversion Numérique Analogique les plus employées: ❋ Le C. à résistances pondérées ❋ Le C. à réseau R/2R I – 2 – 1 – Le C. à résistances pondérés: Le montage comporte un A. L. I., associé à un réseau de résistances pondérés de R à R/8, et des interrupteurs k0 à k3 commandés respectivement par les bits b0 à b3 du nombre N: k 3 k 2 R/8 R' R/4 k 1 k 0 R/2 R - + ∇ + V ref V s Figure 1: Structure de base du C. Chapitre 5 : convertisseurs Numérique-Analogique et Analogique-Numérique - Les Convertisseurs Analogiques Numériques (CAN). 4 bits à résistances pondérées Le fonctionnement de l'interrupteur ki, associé au bit b i, est le suivant: ❋ Si b i=0 alors ki est ouvert ❋ Si b i=1 alors ki est fermé Appelons i0 à i3 les courants circulant respectivement dans les résistance R à R/8, et i' le courant dans la résistance R'. COURS: La conversion N/A et la conversion A/N et Page 1 / 4
E-TSI_SAFI Cours de GE 2007/2008 Mr BENGMAIH 4 Figure 5: Schma de principe d'un CNA rsistances pondres (4 bits). Nous appellerons a0 le LSB, a1 le bit suivant,..., et aN-1 le MSB d'un convertisseur N bits. Dans le cas de notre convertisseur 4 bits, la solution est: 3 2 1 03 2 1 0(2 2 2 2)32 rfs EV a a a a = + + + 3 2 1 03 2 1 0(2 2 2 2)8 rfs EV a a a a = + + + On peut calculer la rsolution (LSB) de ce convertisseur: c'est la variation de la tension de sortie lorsque l'entre numrique varie d'une unit, soit: 8rfELSB = Dans le cas gnral d'un convertisseur N bits, on aurait: 12 rf N ELSB = Avantages / inconvnients: L'avantage d'un tel montage est la simplicit.
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