Convertisseur numérique-analogique

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Un Convertisseur Numérique-Analogique (CNA, DAC pour Digital to Analog Converter ) est un composant électronique dont la fonction est de générer à partir d'une valeur numérique (codée sur plusieurs bits) une valeur analogique proportionnelle à la valeur numérique codée. Le plus souvent il s'agira de tensions électriques.

Il existe plusieurs solutions pour générer un signal analogique à partir d'un système numérique.

[modifier] MLI (modulation de largeur d'impulsion)

Le principe de la modulation de largeur d'impulsion est de générer un signal d'horloge dont le rapport cyclique est variable (rapport de la durée du signal au temps haut pendant une période sur la période).

Si l'on extrait la moyenne de ce signal (au moyen d'un filtre passe-bas), on obtient une valeur analogique proportionnelle à ce rapport cyclique.

[modifier] Réseau de résistances

Le principe est de générer une valeur analogique en pondérant le poids de chaque bit d'information. Diverses méthodes existent :

Principe général: $V_{out} = k * V_{ref} * \sum_{i=1}^n \left ( 2^{n-i}*a_{n-i} \right )$

$V r e f =$ Maximum de la conversion

$k =$ rapport de proportionnalité

$n =$ nombre de bits du convertisseur

$a n =$ valeur du bit n (1 ou 0)

Le réseau unaire: le nombre de résistances associés à un bit correspond au poids de chaque bit ( $2 n - i$ résistances pour coder le bit $a n - i$ ). Cette méthode assure la monoticité de la valeur du signal mais requiert un nombre important de résistances (et interrupteurs).
Le réseau binaire: chaque résistance correspond au poids de chaque bit. Cette méthode requiert un grande précision sur la valeur des résistances des bits MSB
Le réseau R-2R: on réalise une échelle avec un faible nombre de valeurs de résistances. Cette méthode est plus adaptée à la fabrication sur silicium.

On peut également associer les méthodes afin d'augmenter la précision sans demander des ressources trop importantes. Il faut pour cela coder les bits de poids fort en unaire et les bits de poids faible en binaire.