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Concept
Convertisseur analogique-numérique
Résumé
vignette|Symbole normé du convertisseur analogique numérique
Un convertisseur analogique-numérique (CAN, parfois convertisseur A/N, ou en anglais ADC pour Analog to Digital Converter ou plus simplement A/D) est un dispositif électronique dont la fonction est de traduire une grandeur analogique en une valeur numérique codée sur plusieurs bits. Le signal converti est généralement une tension électrique.
Le résultat de la conversion s'obtient par la formule : où Q est le résultat de Conversion, Ve, la tension à convertir, n le nombre de bits du convertisseur et Vref la tension de référence de la mesure.
Le processus de conversion repose sur la quantification d'un signal c'est-à-dire par son appariement au niveau quantifié le plus proche (que l'on pourrait rapprocher du phénomène de l'arrondi pour les nombres à virgule).
La quantification d'un signal en dégrade sa richesse (il y a une perte d'information), c'est donc une transformation destructrice qui s’opère.
On appelle quantum, le pas minimum de conversion représenté par la variation du bit de poids faible, qui est aussi la valeur de l’imprécision de mesure. Plus le nombre n de bits du convertisseur sur lesquels s'effectuent la conversion est grand, plus la quantification a un effet réduit dans la dégradation du signal (sans jamais l'annuler).
Le quantum s'exprime comme la fraction élémentaire de la tension de référence (Vref) divisée par la quantité de mesure possible (, où n est le nombre de bits du convertisseur) : .
La mesure des convertisseurs repose sur la formule :
Il en ressort de cette formule qu'en dehors des défauts intrinsèques des convertisseurs, seule une variation intempestive de Vref impacte la valeur de Q par la formule : .
Or cette variation de Vref doit introduire une erreur de moins de 1⁄2 quantum à pleine échelle ce qui se traduit par : .
Cela signifie que la qualité des tensions de références (et au passage des tensions d'alimentation) des convertisseurs est un élément fondamental de leur mise en œuvre.
L'autre source d'erreur est la variation de Ve dans le temps.
Source officielle
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