GELE4011 Chapitre 7: Conversion Analogique-Numérique
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Chapitre 7 - Conversion analogique-num ´erique
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CONVERSION NUMERIQUE-ANALOGIQUE ET ANALOGIQUE
II°) Grandeurs analogiques et numériques : 1°) Grandeur analogique : C'est une grandeur qui varie dans le temps de façon continue par exemple
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CONVERTISSEURS NUMERIQUE/ANALOGIQUE
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Conversions analogique - numérique et numérique - analogique
analogiques et numériques : Signal analogique : signal continu en temps et en amplitude Signal numérique : signal échantillonné et quantifié discret en temps et en amplitude Conceptuellement la conversion analogique – numérique peut être divisée en trois étapes : l’échantillonnage temporel la quantification et le codage
La conversion analogique-numérique Introduction
d’un convertisseur analogique-numérique dont on peut faire varier le pas et la période d’échantillonnage afin d’acquérir un signal analogique Ils peuvent ainsi étudier l’influence de la période et du pas d’échantillonnage sur la qualité du signal numérisé
GELE4011 Chapitre 7: Conversion Analogique-Numérique - UMoncton
Conversion Analogique-Num erique R esolution Comme le DAC le ADC a une r esolution : r esolution = 2n ou nest le nombre de bits a la sortie Le rapport entre l’entr ee maximale (FSR) et la r esolution repr esente la variation de la tension a l’entr ee qui fera varier la sortie de 1 bit V i = FSR 2n
La conversion analogique-numérique Introduction
La conversion analogique-numérique 14/17 Les différents types de CAN Le convertisseur à approximations successives (suite) : Ce type de CAN est rapide car la méthode ne nécessite que n comparaisons pour un CAN de n bits et le temps de conversion est indépendant de la tension à l’entrée Il est le plus employé
Bac - Signal analogique et numerique la conversion
Lors de la transmission d’une information à travers d’un canal de transmission la conversion analogique-numérique représente une étape importante du processus de transmission II DEFINITIONS ET CARACTERISTIQUES 1 LE SIGNAL ANALOGIQUE Le signal analogique représente une variation continue d’une grandeur physique dans le temps
CONVERSION NUMERIQUE-ANALOGIQUE ET ANALOGIQUE-NUMERIQUE
CONVERSION NUMERIQUE-ANALOGIQUE ET ANALOGIQUE-NUMERIQUE A) PRESENTATION : I°) Conversion : En électronique la conversion de données a pour but de transformer une grandeur électrique ou numérique en une autre électrique ou numérique elle aussi pour en faciliter 1’exploitation Cette
Conversion analogique numérique Conversion numérique analogique
• La conversion est caractérisée par deux discrétisations – èrela 1 concerne le temps et porte le nom d'échantillonnage: cela consiste à prendre des échantillons du signal analogique à des instants régulièrement espacés – La 2e concerne l’amplitude et porte le nom de quantification: cela
Conversion numérique-analogique et analogique-numérique
Conversion numérique-analogique et analogique-numérique 1 Définitions 1 1 Signal analogique Un signal analogique est un signal dont la valeur évolue continûment en fonction d'une variable continue Ex : - La tension aux bornes d'un condensateur en charge - La température est une grandeur qui évolue continûment au cours du temps
Conversion Numérique Analogique (CNA) Conversion Analogique
Le convertisseur numérique analogique transforme une information numérique en un signal analogique L’entrée du CNA est un mot codé généralement sous forme binaire Exemple : 10010110 La sortie du CNA est en général une tension A chaque valeur du mot d’entrée correspond une valeur de la tension de sortie
Conversion numérique-analogique - HEIG-VD
1 Conversion numérique-analogique (DAC) Périphérique : le convertisseur DA Microinformatique 2 Convertisseur Analogique-Numérique • Un Convertisseur Numérique-Analogique (CNA ou DAC pour Digital to Analog Converter) est un composant électronique dont la fonction est de générer à partir de valeurs numériques (codée sur
La conversion analogique-numérique - LAFAYETTE
Il est donc nécessaire d’intercaler entre le potentiomètre et l’unité de traitement une fonction qui réalise une conversion analogique-numérique Le composant intégré qui remplit cette fonction est un convertisseur analogique-numérique • Les deux valeurs Vref+ et Vref-appliquées au convertisseur analogique-numérique définissent
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Qu'est-ce que la conversion analogique numérique ?
- La conversion analogique-numérique 1/17 La conversion analogique - numérique consiste à transformer une grandeur analogique en une grandeur numérique exprimée sur n bits. Elle est nécessaire par exemple pour convertir une tension proportionnelle à une température en un nombre binaire destiné à être traité par un microprocesseur.
Quels paramètres choisir pour la conversion analogique?
- • Surtout pour la conversion Analogique ?numérique (la moins triviale) •Deux difficultés mais aussi deux principaux paramètres pour les choisir : • N= nombre de bits • Fréquence Elec / ETI 2S H. Benisty ESO1/2014 38 • période d’échantillonnage En pratique : le temps de conversion n’est pas nul • IDEAL • Pas de quantification 0000b 0100b 1000b
Quels sont les avantages d'un convertisseur numérique analogique?
- Convertisseurs numérique analogique. Les convertisseurs numérique analogique permettent de restituer un signal numérique en signal analogique. En effet, si une donnée numérique est plus facile à stocker et à manipuler, il faut tout de même pouvoir l'exploiter. A quoi servirait un son numérique si l'on ne pouvait pas l'entendre...
Comment transformer un signal analogique en signal numérique?
- La transformation d'un signal analogique en signal numérique est appelée numérisation. La numérisation comporte deux activités parallèles : l'échantillonnage (en anglais sampling) et la quantification. L'échantillonnage consiste à prélever périodiquement des échantillons d'un signal analogique.
GELE4011 Chapitre 7:
Conversion Analogique-Numerique
Gabriel Cormier, Ph.D., ing.
Universite de Moncton
Automne 2010
Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 1 / 52Contenu
1Conversion numerique-analogique
2Fonction de transfert
3Caracteristiques
4Circuits de conversion N/A
Conversion N/A
5Conversion Analogique-Numerique
6Circuits ADC
Integrateur lent
Conversion par comparaison successive
ADC ash Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 2 / 52Conversion numerique-analogique
Introduction
Convertisseur numerique-analogique (DAC) : convertit une entreebinaire en sortie analogique (tension ou courant)Sortie : unipolaire (positif seulement) ou bipolaire (positif et negatif)
Commercialement : DAC ont tension ou courant comme sortie Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 3 / 52Conversion numerique-analogique
Resolution
Resolution : nombre de sorties distinctes analogiquesPour un DAC denbits,
Resolution= 2nEx : pour un DAC a 3 bits, la resolution est 8 (8 sorties distinctes) Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 4 / 52Fonction de transfert
Fonction de transfert
Graphe representant la valeur analogique de sortie en fonction des codes binaires de l'entreeDonne en fonction d'une valeur de reference (habituellement normalise a 1)La valeur de reference n'est jamais atteinte : la sortie maximale estune unite de resolution (V) de moins que le maxGabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 5 / 52
Fonction de transfert
Fonction de transfert
Exemple : DAC a 3 bits unipolaire0000010100111001011101110:0000:1250:2500:3750:5000:6250:7500:8751:000VoValeur de reference
Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 6 / 52Fonction de transfert
Fonction de transfert
Exemple : DAC a 3 bits bipolaire0000010100111001011101111:000:750:500:250:000:250:500:751:00VoValeur de reference
Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 7 / 52Caracteristiques
Variation de la sortie
La variation de la sortie,Vo, est la variation de la sortie lorsque l'entree varie de 1 bit moins signicatif (LSB) :Vo=Vmax2
nouVmaxrepresente la variation maximale de la sortie.Sortie maximaleVfsn'est pas egale a la reference :
V fs=Vref 112n Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 8 / 52
Caracteristiques
Exemple
Soit un DAC a 8bits pour utilisation avec sortie unipolaire de 0 a 5.12V. Quelle est a) la resolution du DAC, b) la variation de la sortie par bit, et c) la sortie a pleine echelle lorsque l'entree est composee entierement de 1 logiques?a) resolution= 28= 256 b)Vo=5:12256 = 20mV/bit c)Vfs= 5:12 1128 = 5:1VGabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 9 / 52
Caracteristiques
Erreur de decalage
Les fonctions de transfert presentee auparavant etaient ideales. Enrealite, il peut avoir une erreur entre l'entree speciee et la sortie.Typiquement, on mesure l'erreur de decalage (Vos) lorsque la sortie
devrait ^etre nulle. Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 10 / 52Caracteristiques
Erreur de decalage
Exemple : DAC a 3 bits unipolaire avec erreur0000010100111001011101110:0000:1250:2500:3750:5000:6250:7500:8751:000VoValeur de reference
V osCourbe ideale Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 11 / 52Caracteristiques
Erreur de gain
Erreur de gain : la pente de la courbe est dierente de celle du cas idealErreur de gain est donnee en fonction de la sortie maximale :Erreur de gain=V11VosV
fs1V11est la sortie reelle lorsque l'entree est composee entierement de 1Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 12 / 52
Caracteristiques
Erreur de gain
Exemple : DAC a 3 bits unipolaire avec erreur0000010100111001011101110:0000:1250:2500:3750:5000:6250:7500:8751:000Erreur
de gainValeur de referenceCourbe ideale
Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 13 / 52Caracteristiques
Erreur de gain
Mesurer l'erreur de gain,
Determiner en premier l'erreur de decalage,
Ajuster toutes les entrees a 1 logique,
Mesurer l'amplitude a la sortie
Idealement, on recherche une erreur de gain de 1 LSB. Il est aussi possible d'avoir des erreurs de gain non-lineaires, ou la fonction de transfert n'est pas une ligne droite. Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 14 / 52Circuits de conversion N/AConversion N/A
Conversion N/A
Schema-bloc :Tension de
referenceReseauR-2R de
resistancesInterrupteursConvertisseur I oaVoSortie de courant optionnelleI oV oEntree numeriqueMSBLSB Gabriel Cormier (UdeM)GELE4011 Chapitre 7Automne 2010 15 / 52Circuits de conversion N/AConversion N/A
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