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Un convertisseur analogique-numérique (CAN) transforme
une grandeur physique (tension, courant) en une valeur
numérique. Généralement il possède :
-une entrée « début de conversion » qui permet de
démarrer la conversion (Start),
-une sortie « fin de conversion » qui indique que la
conversion est terminée (End),
-une entré analogique (courant ou tension),
-plusieurs sorties numériques, dont le nombre dépend de
la résolution.
Figure 3 : Schéma d’un convertisseur
analogique-numérique.
Il
existe trois grands types de convertisseurs
analogique-numérique :
-CAN flash
-CAN à rampe numérique
-CAN à approximations successives
Le
CAN flash :
Figure 4 : exemple d’un CAN FLASH 4 bits
Une suite de diviseurs de tension produit une échelle de
potentiels. Le potentiel correspondant à la tension
à
convertir est comparé à chacun de ces potentiels grâce à
des amplificateurs opérationnels utilisés en
>comparateurs.
L'information résultant de ces comparaisons nécessite
un codage pour pouvoir être exploitée : il est
réalisé
par un étage de codage constitué de portes
Le principe est de générer
 tensions
analogiques au moyen d'un diviseur de tension à
résistances. Ensuite, on aligne autant de comparateurs
qui vont comparer ces tensions de référence à la tension
d'entrée à convertir. Un bloc logique combinatoire relié
à ces comparateurs donnera le résultat codé sur
 bits
en parallèle. Cette technique de conversion est très
rapide, mais coûteuse en composants et donc utilisée
pour les applications critiques comme la vidéo.
Le CAN à rampe numérique :
Figure 5 : exemple d’un CAN à rampe numérique 4 bits à
correction des défauts.
Un compteur binaire produit
une suite de mots
binaires envoyé à un C.N.A. qui la convertit en une
>Un comparateur (constitué par un amplificateur opérationnel)
compare la tension à convertir à la tension délivrée par
le C.N.A.
Le résultat de la comparaison conditionne l'arrêt du
compteur binaire.Le mot
binaire résultant de la conversion analogique numérique
est lu en sortie du compteur binaire.
On réalise au moyen d'un compteur et d'un convertisseur
numérique-analogique une rampe de tension. Un
comparateur arrête le compteur lorsque la tension créée
par le CNA atteint la tension à convertir. Le compteur
indique alors le résultat sur N bits, qui peut être
stocké ou traité.
Le CAN à approximation successives :
Figure 6 : exemple d’un CAN à approximation successive 4
bits.
Un séquenceur essaie successivement plusieurs solutions
pour la tension à convertir. Le principe est le même que
pour la simple rampe, mais les valeurs ne sont pas
données dans l'ordre linéaire mais plutôt par
dichotomie : le résultat des comparaisons influencera
les valeurs des essais suivants du séquenceur. Cette
méthode est ainsi plus rapide que la simple rampe.
On a donc besoin pour passer de l'analogique au
numérique d'amplificateurs opérationnels qui sont ici
situés dans le microprocesseur. Avec une tension de 5 V
pour éviter la saturation, les deux types différents de
Convertisseur Analogique Numérique travaillent par le
biais des ampli-op et comme expliqué ci dessus, selon la
tension qui rentre et selon le type flash ou série du
CAN, on obtiendra notre information numérique. Le
matériel nécessaire est donc assez léger, car un
microprocesseur contient les CAN qui contiennent les
ampli-op.
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