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ELECTRONIQUE NUMERIQUE Convertisseurs NA/AN

EPMI Cergy 1AING

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Exercice 1 : Un CNA 10bits a un pas de progression de 10mV. - calculer sa tension pleine échelle - calculer sa résolution exprimée en %PE

Exercice 2 : Soit le montage suivant :

Calculer le poids de chaque bit d’entrée, la résolution et l’amplitude de la PE. RF prend maintenant la valeur 250 Ω. Quelle est alors l’amplitude de la PE ?

Exercice 3 : Soit le convertisseur analogique – numérique CAN à approximations successives suivant :


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La logique de contrôle essaie successivement tous les bits de N, en commençant par le poids le

plusfort. Le CNA convertit chaque nombre en essayé en une tension analogique V, qui est comparée à l’entrée A. - Sachant que si A > V l’indicateur X vaut 1 (sinon il vaut 0) ; pour N = 4, établir le diagramme de tous les mots binaires possibles pour N. - Le quantum est q = 0.1 V. Quelles sont les valeurs d’entrée susceptibles d’être converties par le CAN ? - Soit A = 1,29 V. Etablir par approximations successives la réponse du CAN. Quelle est l’erreur commise ? A quel niveau est-elle commise ? - On suppose que le comparateur réagit non pas à V- = V mais à V- = V – q/2. Quelle est la réponse du CAN ?

Exercice 4 :

Vref=10 V R=10 kΩ

Pour le réseau R/2R 4 bits du schéma ci-dessus, déterminer :

- La valeur des courants I0, I1 , I2 , I3 .2°) - Les expressions des courants I et en supposant un codage binaire naturel pour les ai (ai=0

interrupteur en position 0 et ai=1 interrupteur en position 1).


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- Une expression de la tension V0. - La fonction de transfert du CAN. - La valeur du LSB du courant et de la tension du CNA. - En supposant les commutations des interrupteurs idéales et le slew rate de l’AOP comme valant

15 V/µs, déterminer le temps d’établissement du CNA

Exercice 5: (pesée successive)

Vref= 10 V


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Va est la tension à convertir, N= (a2 a1 a0 ) est le nombre codé en binaire naturel, a0 est le bit de poids faible, a2 est le bit de poids fort.

Le registre à approximations successives délivre les ai de commande des interrupteurs. Sur le front montant de l’horloge, un bit ai est mis à 1 (ai actif). Cette valeur est modifiée sur le front descendant consécutif. Si le résultat de la comparaison est négatif (le nouveau signal est inférieur à Va), l’interrupteur est laissé à 1. Si le résultat de la comparaison est positif (le nouveau signal est supérieur à Va) l’interrupteur est remis à 1.

- Quelle est la pleine échelle ? - Donner la valeur des tensions V1 à V8. - La tension Va vaut 8,1 V. Le premier bit à être testé est a2. Calculer la tension V+

correspondante. - Expliquez le fonctionnement du dispositif (on pourra s’aider de chronogrammes) et donner la

valeur obtenue. - Donner le résultat lorsque Va= 2,1V

Exercice 6: - Donner le principe d’un convertisseur A/N flash à 2 bits. - Tracer sa fonction de transfert. - Quelle est la logique de codage ? - Quel est l’avantage de ce type de convertisseur ?


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