Le but de cette leçon est d'introduire à quelques principes de conversion de signaux numériques en signaux analogiques.

Cette leçon présente quelques principes de conversion numérique / analogique ainsi que les caractéristiques typiques liées à des réalisations pratiques.

1.1. Convertisseur Numérique/Analogique
1.2. Le convertisseur potentiométrique
1.3.Le convertisseur à résistances pondérées
1.4.Le convertisseur à sources de courant pondérées

 

1.1. Convertisseur numérique / analogique
On dispose d'un mot numérique de n bits, que l'on voudrait "convertir" en une tension analogique, en considérant un code binaire :

La tension de sortie est rapportée à une autre tension, dite de référence :

1.2. Le convertisseur potentiométrique
Le principe de conversion est le suivant :

L'inconvénient de ce type de convertisseur est le grand nombre de composants. Les interrupteurs sont réalisés en technologie MOS.

(Cf. Ex. 3.1 : CONVERTISSEUR POTENTIOMÉTRIQUE)

1.3. Le convertisseur à résistances pondérées
L'amplificateur opérationnel est monté ici en sommateur pondéré par les résistances :

Ce montage est dit à commutation de tension, de manière similaire, on obtient un montage à commutation de courant.

1.4. Le convertisseur à sources de courant pondérées

Usuellement, les sources de courant de ces convertisseurs sont réalisées au moyen de transistors bipolaires.

2.1. Caractéristiques générales des convertisseurs N/A
2.2. Exemple de convertisseur numérique / analogique : le DAC 800

2.1. Caractéristiques générales des convertisseurs n / a

* La résolution est donnée par la taille en bits du mot.

Par exemple, un convertisseur de 12 bits avec une tension de référence de 10 V présente une résolution de 2.44 mV.

* L'erreur de décalage (offset)

Décalage en Volt entre la réponse réelle et la réponse idéale.

* L'erreur de gain

Variation de gain entre le gain réel et le gain idéal.

* La non-linéarité intégrale

Ecart maximal entre la fonction de transfert réelle et idéale.

* La non-linéarité différentielle.

Ecart maximal entre un pas de quantification réel et le pas correspondant idéal.

* La non-monotonicité

Ce défaut peut prendre beaucoup d'importance dans les systèmes bouclés, où une contre-réaction doit être négative. Un convertisseur non-monotone peut causer des instabilités.

2.2. Exemple de convertisseur numérique / analogique : le DAC 800

Extrait de la fiche technique du DAC 800 :

(Cf. Ex. 3.2 FICHE TECHNIQUE DU DAC 800)

3.1. Exercice: Convertisseur potentiométrique
3.2. Exercice: Fiche technnique du DAC 800

 3.1. Exercice 3.1.

ÉNONCÉ---Corrigé ---Retour au paragraphe correspondant du cours
Pourquoi est-il nécessaire de placer un amplificateur monté en suiveur à la sortie du convertisseur potentiométrique du point 1.2 ?

3.2. Exercice

ÉNONCÉ---Corrigé ---Retour au paragraphe correspondant du cours
- Etudiez la fiche technique du convertisseur DAC 800.
- Etudiez les applications typiques présentées dans la notice.

Exercice 3.1: Convertisseur potentiométrique
Exercice 3.2: Fiche technique du DAC 800

 

Exercice 3.1.

CORRIGÉ---Énoncé---Retour au paragraphe correspondant du cours

La résistance de sortie du montage est indéterminée dans la mesure où elle dépend de l'état des commutateurs. Un découplage permet de s'affranchir de ce problème.

Exercice 3.2.

CORRIGÉ---Énoncé ---Retour au paragraphe correspondant du cours

Voir la fiche technique du DAC 800.