Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Il est toujours plus difficile de convertir un signal analogique en signal numérique que le contraire. Ainsi les CAN, convertisseurs analogiques numériques, sont plus difficiles à réaliser que les CNA, convertisseurs numériques analogiques, qui sont aussi souvent plus rapides. Cet article décrit l'architecture et la technique des différents types de CAN et de CNA. Puis il présente comment on peut atteindre des performances plus élevées en combinant les deux types d'équipements.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Claude PRÉVOT : Responsable des produits de conversions analogique-numérique et numérique-analogique à Thales Research & Technology France
INTRODUCTION
La symétrie qui existe entre conversion analogique-numérique (AN) et numérique-analogique (NA), lorsque l’on prend en compte la troncation du nombre réel vers le code binaire pour la conversion NA, disparaît en partie dans les architectures des convertisseurs [sauf pour les Sigma-Delta (ΣΔ)].
Les convertisseurs AN sont toujours plus difficiles à réaliser que les convertisseurs NA. Les CNA sont comparativement plus faciles à réaliser et, à technologie égale, les CNA sont un ordre de grandeur plus rapides.
De nombreuses architectures ont été inventées pour essayer de réaliser au mieux la conversion AN. Ces solutions ont évolué avec les technologies de réalisation pour donner le meilleur compromis fonction/coût/performances. Beaucoup de CAN contiennent un ou plusieurs CNA en rebouclage (SAR, subranging, ΣΔ...).
Un des critères les plus fréquemment rencontrés pour comparer ces convertisseurs est le facteur de mérite qui est le produit de 2 à la puissance du nombre de bits (effectif) multiplié par la fréquence d’échantillonnage divisé par la puissance consommée (voir Conversions analogique-numérique et numérique-analogique (partie 3)) :
Cet article sur les conversions analogique-numérique et numérique-analogique se compose de trois parties :
-
Conversions analogique-numérique et numérique-analogique (partie 1) : Principes ;
-
[E 371] : Description technique et architectures ;
-
Conversions analogique-numérique et numérique-analogique (partie 3) : Marché, technologie et applications.
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Électronique
(227 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Description technique et architectures des CNA
En anglais
1. Description technique et architectures des CAN
Ce paragraphe décrit les architectures les plus courantes : série, parallèle et Sigma-Delta (ΣΔ), et leurs performances en terme générique ainsi que les technologies rencontrées selon l’architecture.
Les deux principales architectures rencontrées sont les architectures série et parallèle (flash ). Ce sont les premières qui ont été utilisées. Une troisième architecture, plus récente (1980), est Sigma-Delta (ΣΔ). Grâce à sa très grande précision intrinsèque et un bon facteur de mérite, elle est de plus en plus utilisée.
Une pratique de plus en plus courante pour les produits les plus performants consiste à associer plusieurs architectures qui réalisent ainsi le meilleur compromis pour une application souhaitée.
• L’architecture série est typiquement le décompte d’une horloge pendant que la valeur à convertir charge une capacité ; ce décompte est stoppé lorsque la tension intégrée atteint un certain seuil. CAN à intégration et SAR (Successive Approximation Register, voir Terminologie [E 370, § 1]) sont deux exemples de conversion en série.
• L’architecture parallèle est typiquement la comparaison directe et simultanée de la valeur à convertir à tous les seuils possibles (2N ) suivi du codage du résultat.
• L’architecture Sigma-Delta (ΣΔ) est typiquement le résultat moyenné (décimé) de la comparaison, avec un seul comparateur, de la valeur à convertir à ce résultat intégré.
Généralement pour les architectures série et parallèle, on trouve un échantillonneur-bloqueur après l’amplificateur d’entrée pour maintenir la tension fixe pendant la durée de la conversion. Ce n’est généralement pas le cas pour l’architecture Sigma-Delta (ΣΔ) où il n’y a pas de bloqueur et où l’étage ΣΔ suit le signal.
1.1 CAN à intégration
Les convertisseurs à intégration sont particulièrement appréciés lorsque l’on cherche à éliminer du bruit ou des fréquences parasites du fait même de l’intégration. Leur principal inconvénient...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Électronique
(227 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Description technique et architectures des CAN
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Électronique
(227 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
