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Les convertisseurs analogique/numérique (CAN, ou codeurs) supraconducteurs tirent parti des avantages spécifiques au comportement quantique des matériaux supraconducteurs : très faible dissipation de puissance, grande rapidité et surtout quantification du flux magnétique permettant d’obtenir une linéarité supérieure à celle des CAN semi-conducteurs. Leurs performances répondent aux exigences des domaines RADAR et télécommunications.
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Comparateurs supraconducteurs
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1. Caractéristiques et performances du codage numérique
Denis CRÉTÉ est ingénieur de recherche à THALES Research & Technologie – France.
Sur les convertisseurs analogique/ numérique
Conversions analogique-numérique et numérique-analogique [E 3 650] de R. Béger et Y. Langard
1.1 Principales caractéristiques d’un codeur
Un codeur convertit un signal analogique en signaux numériques représentant une mesure du signal analogique à un instant donné. La partie du circuit qui produit les signaux numériques est un comparateur, car il produit un résultat booléen à partir d’informations analogiques. Le codeur sera donc essentiellement caractérisé par :
-
sa résolution, ou nombre de points, qui définit la précision théorique du codage ; 1 point représente la largeur de la plage de tension d’entrée ΔV divisée par 2N, où N est le nombre de signaux binaires (bits) ;
-
sa fréquence d’échantillonnage fe ou nombre de mesures effectuées par seconde. Il faut, d’après le théorème de Nyquist, au moins 2 échantillons par période du signal d’entrée, donc la fréquence maximale fs du signal est égale à fe/2.
En fait, différents phénomènes physiques vont limiter la résolution : on introduit alors le nombre de bits effectifs B tel que 2B soit égal à ΔV divisé par la résolution effective. Un bruit blanc d’amplitude crête à crête Q (la résolution effective) a une puissance proportionnelle à Q2/12 = (ΔV2/22B)/12 tandis que le signal pleine échelle a une puissance proportionnelle à ΔV2/8. Le rapport signal sur bruit (SNR) des puissances du signal pleine échelle à la puissance de bruit est donc de 3 × 22B-1 ou, inversement,
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BIBLIOGRAPHIE
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