C. P. G. E-TSI_SAFI Cours de GE 2007/2008 Mr BENGMAIH 1 Les CAN et CNA I. NOTIONS GNRALES: 1. CONVERSION ANALOGIQUE/NUMRIQUE: a. Dfinitions: Plage de conversion: Le convertisseur dlivrera en sortie un nombre fini de codes numriques, correspondant une gamme de tension analogique d'entre borne: c'est la plage de conversion du convertisseur. Cette plage de conversion sera couramment de 0-5V, 0-10V, ou encore 5V ou 10V. Rsolution: Quantum La rsolution du CAN la plus petite tension ayant (1)2 comme correspondant binaire. Par consquent on: MAX V 2Nq LSB = = (1) en volts; Avec: VMAX: plage de conversion et N: le nombre de bits du convertisseur; b. Exemple: CAN 3 bits Figure 1: Fonction de transfert d'un CAN 3 bits Dans ces conditions, la plage de conversion est de 8V, divise en 23 = 8 portions correspondant chacune un LSB valant 8V/8=1V. Can et cna cours de maths. On retrouve le rsultat de l'quation (1). 2. CONVERSION NUMRIQUE/ANALOGIQUE: a. Principe: C. E-TSI_SAFI Cours de GE 2007/2008 Mr BENGMAIH 2 chaque valeur numrique, on fera correspondre une valeur analogique (et une seule); la tension analogique de sortie variera par " bonds ", et non plus continment.
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B3 + 2 2. B2 + 2 1. B1 + 2 0. B0 I – 2 – Exemples de réalisation Plusieurs structures électroniques permettent de réaliser la fonction C. Nous allons étudier les 2 techniques de Conversion Numérique Analogique les plus employées: ❋ Le C. à résistances pondérées ❋ Le C. à réseau R/2R I – 2 – 1 – Le C. à résistances pondérés: Le montage comporte un A. Cours can cna. L. I., associé à un réseau de résistances pondérés de R à R/8, et des interrupteurs k0 à k3 commandés respectivement par les bits b0 à b3 du nombre N: k 3 k 2 R/8 R' R/4 k 1 k 0 R/2 R - + ∇ + V ref V s Figure 1: Structure de base du C. 4 bits à résistances pondérées Le fonctionnement de l'interrupteur ki, associé au bit b i, est le suivant: ❋ Si b i=0 alors ki est ouvert ❋ Si b i=1 alors ki est fermé Appelons i0 à i3 les courants circulant respectivement dans les résistance R à R/8, et i' le courant dans la résistance R'. COURS: La conversion N/A et la conversion A/N et Page 1 / 4
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L'horloge traverse donc la porte ET et arrive sur le compteur qui compte. La sortie du CNA élabore donc une tension en rampe qui croît à chaque coup d'horloge jusqu'à ce que la sortie du CNA devienne supérieure à la tension à convertir. A ce moment, le comparateur bascule à 0 et l'horloge ne passe plus la porte ET, le compteur ne reçoit plus de front actif, il s'est figé sur un nombre qui représente l'équivalent binaire de la tension analogique à convertir. Les convertisseurs CAN et CNA - Introduction sur les CAN et CNA - YouTube. Le lien ci-dessous permet de télécharger le schéma PSpice du CAN à rampe numérique. Ce convertisseur dit à rampe numérique, possède toutefois quelques inconvénients: en premier lieu, le temps de conversion est lent et dépend de la valeur à convertir. Il est court pour les faibles valeurs de tension mais long, très long pour les valeurs élevées. Ce défaut est assez rédhibitoire et le convertisseur à rampe numérique est juste intéressant pour présenter la fonction de conversion analogique numérique mais jamais utilisé dans la pratique.
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1. CAN APPROXIMATIONS SUCCESSIVES: Les convertisseurs approximations successives, moins rapides que les prcdents, mais avec des possibilits en rsolution bien suprieures (8 16 bits). Ils couvrent un vaste champ d'applications en mesure, de la carte d'acquisition de donnes pour micro ordinateur aux CAN intgrs dans des micro contrleurs qui servent piloter les applications les plus varies... Can et cna cours euro. Un schma de principe est donn figure 11. Figure 2: CAN approximations successives. Les dcodeurs fonctionnent en fait sur le principe de la dichotomie (figure 12): - on compare d'abord la tension mesurer Ex une tension de rfrence correspondant tous les bits 0 sauf le MSB 1 (tape 1). Si cette tension de rfrence est infrieure Ex, on laisse le MSB 1, sinon, on le positionne 0. - tout en laissant le MSB dans l'tat dtermin prcdemment, on fixe le bit suivant 1 et on applique le mode opratoire prcdent (tape 2). - on procde ainsi de bit en bit, N fois pour un convertisseur N bits La conversion est faite rapidement, et le temps de conversion est le mme quelle que soit la tension d'entre.
On a vu que la tension de sortie va varier " par bonds " quand le code binaire d'entre va changer. De ce fait, l'ampli de sortie va fonctionner en mode impulsionnel. La stabilisation de la tension de sortie n'est pas immdiate: elle peut tre du type premier ordre ou oscillatoire amortie (deuxime ordre et plus). Figure 4: Temps d'tablissement. Pour une variation du code numrique dentre, le temps d'tablissement cest le temps ncessaire pour que la tension de sortie atteigne la valeur finale avec une prcision donne%. Temps de conversion (CAN): Lorsqu'on numrise un signal, on envoie au CAN un ordre de conversion, et on rcupre la valeur binaire en sortie au terme d'un dlai appel temps de conversion. Prcision du convertisseur: Pour obtenir la prcision globale du convertisseur, il faut cumuler toutes les erreurs. En gnral, ces erreurs sont donnes soit en% de la pleine chelle, soit en fraction de quantum ( 1/2 LSB par exemple). II. Summary of Convertisseurs analogique/numérique et numérique/analogique. CONVERSION NUMRIQUE / ANALOGIQUE: 1. CNA RSISTANCES PONDRES: Il est bas sur un amplificateur oprationnel mont en sommateur inverseur.
CONVERSIONS DE DONNEES
1- Introduction
Les symboles:
Exemples:
2- Conversion Numérique-Analogique (CNA ou DAC)
Exemple: Soit un convertisseur numérique - analogique 4 bits. Si le signal numérique est composé de 4 entrées, on a 24 = 16 nombres binaires distincts. CAN-CNA (cours) - Sciences de l'Ingénieur. Pour chacun de ces nombres, la tension de sortie Vs est différente. On appelle Vmax la valeur maximale de Vs
Compléter le tableau suivant pourVmax=10V
Tracer ci-dessous la fonction de transfert
Définitions et vocabulaire:
Un CNA est un dispositif qui transforme une information numérique en un signal analogique. L'information analogique peut être un courant ou une tension. L'information numérique se présente sous la forme d'un mot de n bits (8, 10, 12, 14, 16 bits en général). Une conversion consiste à attribuer au nombre binaire, variant de 0 à 2n-1 et dont la variation la plus faible possible est le LSB (Last Significant Bit), une valeur analogique variant, en général de 0 à une valeur maximale appelée valeur pleine échelle (full scale).
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Le pin maritime ( Pinus pinaster) ou pin des landes est un arbre monoïque d'abord conique puis arrondi, qui bénéficie d'une bonne rusticité (-15°C) et dont la croissance est rapide (10m en 20 ans). Originaire de la région méditerranéenne au sud-ouest de l'Europe (Portugal), ce conifère a été introduit dans les Landes à la fin du XVIIIème siècle pour fixer les dunes du golfe de Gascogne et contribua à la création de magnifiques forêts de pins. Le succès de ce boisement amena d'autres régions à faire de même comme en Sologne, en Bretagne, en Normandie et dans le Maine (Sarthe) où on l'appelle parfois pin du Maine. Gel au pin des landes des. Aujourd'hui, le pin maritime couvre 10% de la surface boisée de France. Son écorce est épaisse et très fissurée, de couleur brun-orangé à pourpre, et les
rameaux sont bruns. Les branches poussent à l'horizontale en partant du
tronc qui a tendance à se dégarnir sur le bas au fur et à mesure que
l'arbre grandit. Les bourgeons sont fuselés avec des écailles
réfléchies. Les aiguilles persistantes sont groupées par deux et mesurent 15 à 25 cm de long, elles sont rigides et robuste, vert foncé grisâtre, très luisantes, et pointent vers l'avant des branches.
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Cette attaque peut condamner l'ensemble d'un pin maritime
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On peut récupérer l'écorce du pin maritime au fur et à mesure pour en faire du paillage d'écorce. Photo© Alberto Masnovo, ©Pixaterra
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