convertisseur analogique numérique simple rampe

0000073390 00000 n 0000006621 00000 n Exemple de convertisseur A/N : le ADC 0800 V EXERCICES ET CORRIGES Exercice 5.1 Exercice 5.2: Application du théorème de Shannon Exercice 5.3: Analyse du convertisseur simple rampe Exercice 5.4: Analyse du convertisseur à intégration numérique Exercice 5.5: Analyse du tracking converter Exercice 5.6: Analyse du convertisseur … 0000002758 00000 n V ... utilisant la même approche que pour le convertisseur simple rampe on montre que : analogique N V Vref N 1 Remarque : la mesure est indépendante de la valeur des composants R et C utilisés. r e = Les convertisseurs Sigma/Delta sont, par exemple, utilisés dans les lecteurs de CD dans le cas d'une conversion numérique-analogique. Le processus de conversion repose sur la quantification d'un signal c'est à dire par son appariement au niveau quantifié le plus proche (que l'on pourrait rapprocher du phénomène de l'arrondi pour les nombres à virgule). V Le CNA reçoit alors le code binaire 1000 qui se traduit par une tension. V o 0000010970 00000 n f o Les Convertisseurs Analogique-Numérique (CAN) et Numérique-Analogique (CNA) sont chargés de réaliser l'interface entre le monde continu (l'analogique) et le monde discret (le numérique). Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. r f r f 10 La version analogique est relativement rapide mais très peu précise (en comparaison des autres convertisseurs utilisant des méthodes analogiques comme les convertisseurs à double rampes), là où la version numérique est précise mais lente (là encore en comparaison des autres convertisseurs utilisant des technologies numériques comme les convertisseurs à pesées successives). Le résultat de la conversion est donc 10 (A en hexadécimal ou 1010 en binaire). o La valeur numérique en sortie du compteur est convertie dans un convertisseur numérique-analogique ou CNA en une tension analogique Va, qui est comparée à Ve. r - Le fonctionnement d’un convertisseur analogique / numérique à approximations successives, - Un exemple simple de réalisation de la programmation graphique avec le logiciel stateflow, et la nécessité de créer une boucle incluant un événement, un test et une action, - Les interfaçages avec le logiciel Simulink. 2 o 1 Δ = Les technologies Sigma-Delta ont quasi totalement remplacé les technologies à simple ou double rampe. De manière à limiter le nombre total de comparateurs, ces convertisseurs utilisent plusieurs étages flash de précision réduite (typiquement 3 ou 4 bits) chaînés. r 0000007690 00000 n 0000003714 00000 n On soustrait à la tension Ve la tension Vc (issue du comparateur) pour produire la tension Va. (DELTA), On intègre Va pour produire la tension Vb (Vb = Vb + Va) (SIGMA), On compare Vb à 0V pour produire une tension Vc qui vaut soit Vref (1 logique) soit 0V (0 logique). {\displaystyle 2^{N}-1\;} o 0000008254 00000 n 002929 Les convertisseurs Flash ont des temps de conversion inférieurs à la microseconde mais une résolution assez faible (de l'ordre de 8 bits) et sont souvent très chers. e V . 0000003600 00000 n 0000007209 00000 n Soit 1 + 1 + 0 + 1 + 0 + 1 + 1 + 0 + 1 + 0 + 1 + 1 + 0 + 1 + 0 + 1 = 10. V V L'intérêt de ce genre de convertisseur réside dans sa grande résolution de sortie possible (16, 24, 32 bits voire plus) pour des signaux d'entrée avec une bande passante modérée. 0000073233 00000 n r n r . H�b```f``wf`c`��bb@ !Vv�;@6>w�18��ᑀ� Q e n 2 e II Le convertisseur à rampe numérique II.1 Principe Dans ce cas, on remplace l’intégrateur analogique par un convertisseur N/A : t 0 Vin Vcna porte Compteur Horloge CNA Vin N Figure 2 : Principe du convertisseur à simple rampe La rampe est ainsi réalisée de manière numérique. = 0000002516 00000 n CAN à double rampe . 2 e Le CNA reçoit alors le code binaire 1010 qui se traduit par une tension. V 1 3125 Le … V On dispose pour réaliser les conversions de plusieurs technologies de convertisseurs, chacune ayant des avantages et des inconvénients. n V F 2 r r n 0000002884 00000 n {\displaystyle {\Delta V_{ref} \over V_{ref}}\leq {1 \over 2}{{V_{ref} \over 2^{n}} \over V_{ref}}\Leftrightarrow {\Delta V_{ref} \over V_{ref}}\leq {1 \over 2^{n+1}}} {\displaystyle Q=2^{n}{V_{e} \over V_{ref}}}. Cette technique de conversion est très rapide, mais coûteuse en composants et donc utilisée pour les applications critiques comme la vidéo. = Si on regarde les valeurs entrées dans le décimateur, on trouve donc la série 11010110101101011010... à l'infini tant que la tension en entrée Ve ne varie pas. e 0000001588 00000 n Par exemple, un convertisseur analogique analogique-numérique Maxim MAX104 de 8 bits utilisant un convertisseur parallèle de l’ordre de la nanoseconde nécessite 255 comparateurs et coûte environ 900 € en 2012. f + n Les convertisseurs Sigma/Delta sont, par exemple, utilisés dans les lecteurs de CD dans le cas d'une conversion numérique-analogique. 2 CONVERSIONS NUMERIQUE-ANALOGIQUE ET ANALOGIQUE-NUMERIQUE. On considère que l'intégrateur est à la base déchargé (Vb = 0V). V United States Patent Application 20170077943 . bits en parallèle. r 0000001859 00000 n Un bloc logique combinatoire relié à ces comparateurs donnera le résultat codé sur 0000004979 00000 n r N 2 e u De plus si la tension en entrée évolue lentement (moins de 1 quantum par période d'échantillonnage), le convertisseur est capable de suivre le rythme et de fournir à chaque période de l'horloge un résultat de conversion, sans avoir besoin de vider l'intégrateur, ce qui permet de rendre le système d'autant plus réactif que la fréquence d'échantillonnage est grande. e T u e 2 ) e 88 0 obj << /Linearized 1 /O 90 /H [ 1859 679 ] /L 306126 /E 187704 /N 13 /T 304248 >> endobj xref 88 62 0000000016 00000 n 10 L’obtention d’un signal échantillonné x ech (k.T ech) à partir d’un signal analogique x(t) peut être modélisée mathématiquement dans le domaine temporel par la multiplication de x(t) par un 0000005897 00000 n ⋅ Le SAR positionne le second bit de poids fort à 1. ≤ r {\displaystyle N\;} V v e = 0000003856 00000 n . {\displaystyle V_{mesure}=V_{ref}{10 \over 16}} Dérive du zéro difficile à maîtriser. Une petite vidéo sur la conversion analogique numérique et numérique analogique. e Convertisseur à simple rampe. 125 H��RMo�0��W�h�Bђl;��l�G��P�di��qPkm�Q�v�� Principe de fonctionnement d’un convertisseur à rampe analogique Une impulsion " Start " remet à zéro le compteur et décharge le condensateur. = On en tiendra compte dans la suite du calcul en prenant Vref = 4,6875V. f Fig. Les convertisseurs FLASH utilisent un réseau de 1/ CAN – CNA Exemple d'un enregistrement sonore Conversion Analogique Numérique / Numérique Analogique Analogique Numérique Analogique CAN CNA C onvertisseu… Simple et bon marché mais lent. La durée de conversion est fonction de la valeur à mesurer. n Lorsque la tension devient nulle, la valeur du compteur est le résultat de la conversion ; on annule enfin la tension aux bornes de la capacité par une série convergente de charges et de décharges (l'objectif étant de décharger totalement la capacité pour ne pas fausser la mesure suivante). 0000004839 00000 n 0000004038 00000 n Un Convertisseur Numérique Analogique convertit un nombre binaire (naturel, signé, réfléchi, BCD) en une tension ou un courant proportionnel à ce nombre. Historique Fonctionnement. avec une imprécision de mesure de s {\displaystyle 2^{N}-1\;} Conversion Analogique Numérique / Numérique Analogique CAN simple rampe On effectue une conversion tension temps , puis une mesure du temps ( quantifiée ) par une horloge de période TH. {\displaystyle T_{conversion}=2^{n}\cdot T_{horloge}} Il existe de nombreux principes de conversion que l’on peut classer en 4 catégories.-1- Conversion tension → temps = 0000003951 00000 n Un séquenceur (généralement nommé SAR pour Successive Approximation Register) (en), couplé à un CNA, produit une tension analogique, qui est comparée au signal à convertir. , là ou le convertisseur à pesées successives a un temps de conversion Le choix de la technologie repose sur 3 points : Le convertisseur simple rampe est un objet fictif, ses performances étant trop mauvaise pour permettre son industrialisation. 16 r Technologiquement les Convertisseurs à double rampe ne sont sensibles qu'à la variation de la tension Vref ou a une gigue de la fréquence de l'horloge, ce qui en fait l'un des convertisseur les plus précis existant sur le marché. g Et 48,83 mV/µs pour un échantillonnage à 10MHz. Q 0000007516 00000 n Le SAR positionne le quatrième bit de poids fort à 1. r �xv��J�K~t�ؓ�^3-�N��o˹Wi吅 �� Kz_�zk�ˊ�EGv��y3x��2��f�c��d�쪙NL��4~��.�^`+��9A��,n��4� �qU�_ /4�x�]�]�ҋyo�1 G]ˬ^A8��F��M~o�{�3�|�΂�0o�n��Q؄�6��h�8|��V�A'T�I(Б��pd�F*�� m 0000006498 00000 n m s s V 0000004517 00000 n 615 u La limite d'évolution du signal Ve dépendant à la fois du nombre de bits (n) et de la tension de référence (Vref) et de la fréquence d'échantillonnage (Fe) sous la forme de {\displaystyle 2^{n}} V 0000003374 00000 n e H ( − ⋅ n n 16 On appelle Convertisseur Analogique Numérique (C.A.N.) tout dispositif électronique qui transforme une grandeur analogique d’entrée u e en un nombre binaire de sortie N proportionnel à … h 0000009163 00000 n 2 ou {\displaystyle q={Vref \over 2^{n}}} 50 Ce type de convertisseur nécessite de fréquents recalibrage (en particulier sur la durée nécessaire à charger la capacité jusqu'à Vref) pour pouvoir être fiable, un problème résolu sur les convertisseurs à double rampe. V {\displaystyle 2^{n}-1} r premiers termes (par exemple pour un convertisseur 4 bits les 16 premières chiffres) le nombre de bits à 1 dans la série (donc si l'on somme tous les échantillons entrées pour les 16 premières valeurs), on trouve pour les 16 premiers bits : 1101011010110101. f 0000007806 00000 n V . Le CNA reçoit alors le code binaire 1001 qui se traduit par une tension. Ces convertisseurs sont souvent très chers et nécessitent une grande puissance. V c Δ {\displaystyle V_{mesure}={10\cdot V_{ref} \over 16}} *��F@��&..� nii ! 1 e 0000008347 00000 n = II.2 – Convertisseur analogique numérique. Ces convertisseurs ont les mêmes performances en termes de stabilité que les convertisseurs à approximations successives, tout en étant nettement plus lents que ces derniers avec des durées de comptage de r f f − C.A. Or cette variation de Vref doit introduire une erreur de moins de ½ quantum à pleine échelle ce qui se traduit par : 0000006386 00000 n f n Dans cette leçon, on introduit le concept de convertisseur analogique / numérique, une discussion sur la nature des signaux électroniques, ainsi que le théorème … s 10 − Un comparateur arrête le compteur lorsque la tension créée par le CNA atteint la tension à convertir. e s f 0000007297 00000 n e On parle en général de phase de relaxation. F A cause du CNA un convertisseur à pesées successives délivre toujours une valeur par défaut (arrondie à l'entier inférieur). 0000005085 00000 n o PDF can cna exercices corrigés,can flash,can simple rampe,convertisseur analogique numérique. = 0000006913 00000 n N n 0000005397 00000 n e V On appelle quantum le pas minimum de conversion représenté par la variation du bit de poids faible et qui est aussi la valeur de l’imprécision de mesure. Convertisseur à simple rampe On réalise au moyen d'un compteur et d'un convertisseur numérique-analogique une rampe de tension. 2 2 . {\displaystyle F_{H}=2^{n}\cdot F_{e}} r Q 16 r 0000002538 00000 n Convertisseur Analogique Numérique à rampe. e CONVERTISSEUR ANALOGIQUE-NUMERIQUE A RAMPE APTE A FOURNIR DIRECTEMENT UNE MOYENNE DE DEUX SIGNAUX . 0000006189 00000 n ⋅ Il est composé d'un compteur n bits, qui tant que l'entrée EN est à 1, compte au rythme de son horloge (H), dont la fréquence est ��j�g�lv7�p&�#�~�#l�!%�[�}��@Mn�=,��8��'�c(&a:��w�գ8��cё5[��h�>��'��u��hf\b/��^� �K��6Q3]�+�""�\�4�I��2XU�T>��]�P�X��q��M ��%��.2�E��&W�u��m� ��w��Qͧ�2�wħ��$_�Sd�\%7ʿȯ�yJ��:Vu��V�g�笙m�ű X�W⑂!\?%\M��15xn��zـmhd��.�*~��"�s9[��[Ak[�:B��ݤ��}�b�%�E�(+�qIܕ��L�L.g��EQL5��֩ ��Xk��é'��_��g��9լf�QH� f��Yn��ŕx _��q}@�T��ҹ�9k�h�e��I��gt�q��w�==\�Br5G��(��b��(r��"�P��'�K�� )��-r��T�T�UZ��e��2�^=j ��X�,�͖=��'V�5�Zh��^��c��ޏ�DK+�W��:ߋ�RWRG�"��r�r�r9��.3�#YES�a�+��TY��0�Q��;M�(VYO��*�.,^#�y��R��H��q\��Z�HU��Z/�BSn�n�ηz�x�7}%�E��1�9��9�#�*�//(��-u�Oj�M�5N�8%R�J�F��i.\�.��t��A�S6�+"��e�@¿��2�.H?x9R��N9�M��-g� "�簄$%q��`߀�"�{��yJF��~��c��:��e. 0000072235 00000 n 2 V = V ��8K?��[6b ��V�^>�AH�M�8Z6�C��g(� Abstract: Ramp analog-digital converters used in … 1024 l {\displaystyle T_{conversion}=(n+1)\cdot T_{horloge}} 1 e En revanche, un convertisseur pipeline utilise un cycle d'horloge par étage. Les principaux défauts technologiques des Delta-Sigma, en plus de leur grande sensibilité à la valeur de Vref (qui est un problème commun à tous les convertisseurs, mais particulièrement sensible quand le nombre de bits augmente fortement), viennent des hystérésis du comparateur (différence de seuils de basculement entre le passage de 1 à 0 et de 0 à 1) et l'intégrateur (dérive de l'intégration pendant la mesure liées aux courant de fuite des AOP). 2 ��C� �끲Y?w��nx�d��^��nk��:Xt�\٣��k9�L'��>q&�#\�MYЭ-��ٻ�[�,S�8w�>[�Z�G�N�`�N~�-)W�E��cK��{�vrʹ�wO$2>�-n�r�fZ� � �J~nVp+�89��D'^-��>�^�3�,�8�'��%�ool�z{b�M��)�xBOT�z�=1�t��n�¹kbNΎxt2�DGGCG�X�II)*��X\C� "�R��3 Δ 0000007922 00000 n trailer << /Size 150 /Info 74 0 R /Root 89 0 R /Prev 304238 /ID[<948d729046d59b08f2436a19fa636e0c><948d729046d59b08f2436a19fa636e0c>] >> startxref 0 %%EOF 89 0 obj << /Type /Catalog /Pages 76 0 R /Outlines 91 0 R /OpenAction [ 90 0 R /XYZ null null null ] /PageMode /UseOutlines /PageLabels << /Nums [ -2 << /S /D /St -1 >> -2 << /S /D /St -1 >> -2 << /S /D /St -1 >> -2 << /S /D /St -1 >> ] >> /JT 87 0 R >> endobj 148 0 obj << /S 410 /O 646 /Filter /FlateDecode /Length 149 0 R >> stream f N Convertisseur à approximations successives, Convertisseur analogique-numérique double rampe, Portail de l’électricité et de l’électronique, https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Convertisseur_analogique-numérique&oldid=178434370, Article contenant un appel à traduction en anglais, Portail:Électricité et électronique/Articles liés, licence Creative Commons attribution, partage dans les mêmes conditions, comment citer les auteurs et mentionner la licence, Sa vitesse de conversion (la fréquence de son horloge ou sa fréquence d'échantillonnage). Si on applique cette mesure pour un convertisseur 10bits (donc utilisant une série de 2^10 = 1024 mesures) on trouve la valeur 615 (il y a 615 bits à 1 dans la série de 1024 bits) d'où un résultat de mesure : + 0000003487 00000 n V V Son fonctionnement repose sur une comparaison entre une référence et le signal à convertir. 0000003261 00000 n Δ 0000003075 00000 n f T comparateurs avec la tension à convertir, puis par utilisation d'une mémoire on traduit le code obtenu en une valeur sur n bits. o Le temps n’intervient plus comme variable. Convertisseur numérique analogique - Amplificateur casque intégré (jack 6,35 mm) 2 sorties numériques (optique/coaxiale) - 1 sortie analogique RCA plaqué or; Prise Control (In/Out) - Mécanisme de lecture silencieux - Télécommande e Convertisseur semi-parallèle (semi-flash) {\displaystyle 2^{n}-1} e Les IR VV BAT e R 2 2 2 F 2 0000009111 00000 n r V CONVERSION ANALOGIQUE NUMERIQUE CAN rampe CAN double rampe principe : Pour s'affranchir des principaux dfauts du systme simple rampe, on a imagin un systme double rampe. 0000006809 00000 n Ce séquencement nécessite un échantillonneur-bloqueur et un registre par étage mais permet d'être plus rapide puisque plusieurs échantillons sont traités simultanément. 1 Le principe de fonctionnement d'un convertisseur Delta-Sigma repose sur l'utilisation d'un décimateur dans un système en contre-réaction. Le résultat de cette comparaison est alors réintroduit dans le SAR, qui va le prendre en compte, pour la suite du processus de dichotomie, jusqu'à complétion. regulation analogique 1. II.2. 5 résistances pour produire 2 n (2,96875V ≤ Ve ≤ 3,28125V). Translations in context of "convertisseur" in French-English from Reverso Context: convertisseur de puissance, convertisseur analogique-numérique, convertisseur catalytique, convertisseur analogique, convertisseur d'énergie Conversion simple rampe : Faire le schéma suivant sous crococlip, et vérifier qu’en faisant varier la tension d’entrée Vin, on a bien une conversion Analogique numérique correcte. tensions dans un diviseur de tension, qui seront comparées dans un réseau de − numérique Domaine analogique Figure 2 : Place des convertisseurs analogique-numérique et numérique-analogique dans le processus. 5 Mai 2008 Sommaire I. Prsentation II. = Ils dérivent peu, dans le temps comme en température. 0 Le convertisseur analogique-numérique double rampe est un dispositif électronique qui transforme une tension en un temps, les 2 grandeurs étant proportionnelles. f 0000072375 00000 n q 0 J� Ce type de convertisseur a été remplacé par des doubles rampes (charge puis décharge du condensateur) qui permettent un meilleur contrôle du zéro. f 0000045623 00000 n La plaque de tests Types de CAN III. DJ��|`��p��wH�M3��aeIUޗ��hb��8�㶇�ǵ��)"�0l!E,�p�5�N��E��l~䅕�,��R�l�_�N��V�k��J��.bs��w��6��˥�ʆ�'��;\��w;��M�>K��6�iͣ9�v�3ւOV_JQ��k�޷�?�V�lHުl��۴��F�� KV��H�=_*g��J$�2��^��'0�eY+cа��2��$�~a�p��:>�E��23+O�G^�V��^�S��vZ�˄��S:��"�AI~��p�\��?�֎��,��[~RL��dPc��bͨ$F5Z3K#ʎ�+�6�b��wqݜK�J�o��5��$��vS��+i�_=�5< avec plusieurs principes fondamentaux : réseau pondéré (R/2R et circuit ... créer des rampes d'accélération ou de décélération, pour piloter le {\displaystyle {\Delta Q \over Q}={{{2^{n}\cdot V_{e}} \over V_{ref}^{2}}\cdot \Delta V_{ref} \over {{2^{n}\cdot V_{e}} \over V_{ref}}}={\Delta V_{ref} \over V_{ref}}} (avec Fe la fréquence d'échantillonnage). où Q est le résultat de Conversion, Ve, la tension à convertir, n le nombre de bits du convertisseur et Vref la tension de référence de la mesure. T T Le quantum s'exprime que la fraction élémentaire de la tension de référence (Vref) par la précision de mesure ( T Cependant, les CNA sont des structures plus simples, d’accès plus aisé : ils Δ V f Il existe différentes technologies: - rampe numérique, - rampe analogique, - approximations successives, - parallèle. avec une imprécision de mesure de 0,004883V. 0000009387 00000 n 0000009918 00000 n Avant d'aller plus loin dans notre exemple, il faut identifier le rôle du CNA, qui génère des tensions allant de 0V pour le code 0000 (0 en base 10) à 4,6875V pour le code 1111 (15 en base 10), qui est la valeur maximale que peut prendre la sortie du CNA. III/ Convertisseurs analogique → numérique Un convertisseur analogique → numérique reçoit une tension d’entrée analogique qu’il convertit, après un certain temps, en un code numérique image de l’entrée. ⋅ g 3 615 Dans cette vidéo, je vais vous montrer un premier type de circuit Convertisseur Analogique/Numérique (CAN). V %PDF-1.3 %�� Le convertisseur analogique-numérique double rampe est un dispositif électronique qui transforme une tension en un temps, les 2 grandeurs étant proportionnelles. e Le convertisseur à double rampe permet des conversions très précises en éliminant les effets de dérive des composants analogiques qu'il utilise, en particulier en annulant l'effet de dérive de la capacité. {\displaystyle {T_{conv} \over T_{V_{ref}}}={V_{e} \over V_{ref}}}