Mini Projet Pour les classes Génie Electrique

Convertisseur Numérique-Analogique

LA FONCTION CONVERSION NUMÉRIQUE ANALOGIQUE Nom :Dossiers\Conversion\1 La conversion numérique analogique

1. LA FONCTION CONVERSION NUMÉRIQUE / ANALOGIQUE.

La fonction.Un nombre est présenté à l'entrée de la fonction.La fonction produit en sortie une grandeur analogique représentativedu nombre présenté sur l'entrée.

Entrée

Grandeur

Fonction Conversion

analogiqueNumérique / Analogique

Sortie

Grandeurnumérique

La relation entrée / sortie.Elle peut être illustée par la courbe représentative de la fonction detransfert. La fonction de transfert exprime la relation qui existe entrela grandeur de sortie et la grandeur d'entrée.

Grandeur de sortie

N0

2 4 6 8

Grandeur d'entrée

U (mV)

100

200

300

400

2. LES CARACTÉRISTIQUES D'UN CONVERTISSEUR NUM/AN.Seules les trois caractéristiques principales seront étudiées.La résolution.

La résolution est égale à la variation de la grandeur de sortie engendréepar l'incrémentation du nombre présenté sur l'entrée.La résolution est fonction de l'inverse du nombre decombinaisons que le convertisseur est capable de convertir.

La linéarité.Pour des raisons d'ordre technologique, il résulte des dissymétriesdans la fonction de transfert qui traduisent le défaut de nonlinéarité du convertisseur.Cette caractéristique a généralement comme unité le LSB.

Grandeur de sortieU (mv)

0 4 6Grandeur d'entréeN

100

200Erreur de linéarité

Le temps de conversionC'est la durée maximale que met le convertisseur à traduire lenombre présenté sur son entrée dans la grandeur physique.

3. ÉTUDE D'UN CONVERTISSEUR NUMÉRIQUE / ANALOGIQUE.3A. Présentation du convertisseur.

A l'entrée du convertisseur est présenté un nombre binaire de 3 bits.En sortie il existe une grandeur analogique représentativedu nombre présenté sur les trois entrées.

S1S2

V SM

3D. Modélisation du convertisseur.

les proportions suivantes R3 = R5 = R et R1 = R2 = R4 = R6 = 2R

Résolution

1 2 3 5

S0

3B. Structure du convertisseur.La structure retenue est celle d'un convertisseur numérique / analogiqueconstitué d'un réseau d'éléments résistifs disposés en échelle.Ce réseau est appelé R2R.Le nombre présent à l'entrée du convertisseur est composé de 3 bits.Prenons l'exemple du bit de rang 2 repéré S2 (cf schéma structurel) :

- Si ce bit est à l'état logique 0, alors UB2M = 0 x UEM = 0- Si ce bit est à l'état logique 1, alors UB2M = 1 x UEM = UEM

En fonction de l'état de S2, le générateur UB2M voit sa fem modifiée.

R1 R2 R4 R6

R3 R5A0 A1 A2

B0 B1 B2

S0xUEM S1xUEM S2xUEM

M

S

USM

3C. Étude préliminaire.

En prévision de la

modèle équivalent

RA RB

X

J K

UKM

X

N

UJM

M

UNM

M

Pour la suite des calculs, les valeurs nominales des composants respectent

Première étape : isolons le dipôle A0M :

R1 R2

A0

B0

S0xUEM

M

A l'aide des résultats obtenus lors de l'étude préliminaire, rechercherle modèle de Thévenin équivalent au dipôle A0 M :

Deuxième étape : isolons le dipôle A1M :

RA0M R4

A1

B1

S1xUEM

M

A l'aide des résultats obtenus lors de l'étude préliminaire, rechercherle modèle de Thévenin équivalent au dipôle A1 M :

Remplaçons le dipôle A0 M par son modèle.

EA0M

Troisième étape : modélisons le dipôle A2M :

A l'aide des résultats obtenus lors de l'étude précédente, rechercherle modèle de Thévenin équivalent au dipôle A2 M :

Remplaçons le dipôle A1 M par son modèle.

4. COURBE REPRÉSENTATIVE DE LA FONCTION DE TRANSFERT

modélisation de la structure ci-dessus, rechercher le

du dipôle XM.

A0R3

+Vcc

-Vcc

B1

5

B2

6

B3

7

B4

8

B5

9

B6

10

B7

11

B8

12

VR

EF-

15

VR

EF+

14

IOU

T4

IOU

T2

VLC

1

13 3

CO

MP

16

U1

DA

C-0

8

2

3

4

5

6

7

8

9

1R

110

k

8

7

6

5

4

3

2

1 16

15

14

13

12

11

10

9

S1

+Vcc

+Vcc

326

7415

U2

TL08

1

+Vcc

-Vcc

R2

1k

R3

1k

-Vcc

R4

1kX1 X0

R5

3.3kR6

4.7k

+Vcc

C1

47n

X2 X3 X4

C2

22u

C3

22u

D1

1N41

48

D2

1N41

48

+Vcc

-Vcc

X5

R7

1k

D3

5.1V

+12V

-12V

ES

CO

NVE

RSI

ON

NU

MÉR

IQU

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ALO

GIQ

UE

Nom

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