4 me sciences informatique Srie n12 Thme :Conversion des Signaux Prof : Daghsni Sahbi Page 1

Exercice n1 :On considre le convertisseur numrique C.N.A 4 bits de la figure n1, utilisant une chelle de rsistancespondres . L amplificateur oprationnel fonctionne en rgime linaire .Il est suppos parfait .Il est polaris V cc , avec Vcc =12V ;Eref=4V et R=R.Les interrupteurs Kj sont commands par un circuit logique telque : j=0,1,2 et 3Pour aj =1, ona Kj ferm,

Pour aj =0, ona Kj ouvert.1) a) Dfinir un C.N.A et un C.A.Nb) Montrer que lexpression de lintensit du courant I3 qui parcourt le rsistor de rsistances R

est :3

3re fa EI

R

2) Exprimer lintensit du courant i qui traverse le rsistor R en fonction de aj ,Eref et R.3) Prciser limportance de lamplificateur oprationnel dans un montage pareil.4) Exprimer Us en fonction de aj, Eref ,R et R et montrer que Us =K.N5) En dduire le quantum q et la pleine chelle Usmax du C.N.A.Exercice n2 :On considre le convertisseur numrique analogique 8bits schmatis par la figure n3.Les variables logiques aj du registre binaire commandent les interrupteurs Kj associs aux rsistances pondrs128R R . L interrupteur Ko est associ au rsistor 128 R.1) a) Donner lexpression de lintensit du courant lectrique Io qui traverse le rsistor 128 Rb) Etablir lexpression de la tension de sortie Us du convertisseur en fonction de ao ,R ,R1 et Eref.2) Montrer que la tension de sortie associe linformation numrique 11001010

Niveau : 4me sciences Srie n14 Prof : Daghsni Sahbiinformatique sciences physiques

Physique : Conversion des Signaux

4 me sciences informatique Srie n12 Thme :Conversion des Signaux Prof : Daghsni Sahbi Page 2

est : 1 .( )2 16 64ref ref ref ref

s

E E E EU R

R R R R

3) Calculer la valeur de tension Us correspondant cette information sachant que la tension maximale de sortiede lamplificateur oprationnel est 10V.4) Comment faut il choisir la valeur de Eref pour assurer un fonctionnement convenable du C.N.A ?

Exercice n3 :On considre le convertisseur numrique analogique( C.N.A ) quatre bits et rseau de rsistancepondres de R/8 R , comme le montre la figure 3

4 me sciences informatique Srie n12 Thme :Conversion des Signaux Prof : Daghsni Sahbi Page 3

Lamplificateur oprationnel , suppos idal, fonctionne en rgime linaire et polaris 12 V.La tension de rfrence refU fixe le potentiel dentre .Les variables logiques aj ( de a3 ao ) commandentles interrupteurs Kj associs aux rsistances pondres de R/8 R et peuvent prendre les valeurs suivantes :*Pour aj =1, linterrupteur Kj est ferm .*Pour aj =0, linterrupteur Kj est ouvert.1) Dfinir un convertisseur numrique analogique et donner son symbole .2) Le mot binaire dentre de ce convertisseur est [N] =[ a3a2a1ao].Ecrire lquivalent dcimal N associe ce mot binaire.3) On sintresse au cas ou : a0 =a1 =a2 =0.a) Pour a3 =0, quelle est la valeur de lintensit I3 du courant qui traverse le rsistor R3 ?b ) Pour a3 =1, exprimer en fonction de refU et R , lintensit I3 du courant qui traverse le resisitor R3

c) En dduire que : RUa

I ref33

3

2

4) Dduire que lintensit du courant traversant le rsistor Rj est :RUa

I refjj

j2

5) On sintresse au cas ou tous les interrupteurs sont ferms.a) Etablir en fonction de ao , a1, a2, a3 , Uref et R , lexpression de lintensit i du courant qui traverse lersistor Rb) Montrer que le signal analogique de sortie us scrit sous la forme :us =k .N ou : k est constante que lonexprimera en fonction de R , R et Uref.c) Prciser que le montage ainsi ralis constitue un C.N.A6) a) Calculer la valeur de la pleine chelle ( P.E) de ce convertisseur .b) Dterminer la tension de sortie associe au mot binaire dentre 1010.On donne : 4

10' refetURR V