Convertisseur numérique-analogique

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Un convertisseur numérique-analogique (CNA, de N/A pour numérique vers analogique ou, en anglais, DAC, de D/A pour Digital to Analog Converter) est un composant électronique dont la fonction est de transformer une valeur numérique (codée sur plusieurs bits) en une valeur analogique proportionnelle à la valeur numérique codée. Le plus souvent, la valeur codée sera une tension électrique.

Symbole normé du convertisseur numérique analogique

Techniques[modifier | modifier le code]

Il existe plusieurs solutions pour créer un signal analogique à partir d'un système numérique ;

Modulation de largeur d'impulsion[modifier | modifier le code]

Le principe de la modulation de largeur d'impulsion (MLI, ou PWM en anglais) est de créer un signal d'horloge dont le rapport cyclique est variable et proportionnel à la valeur codée.

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.

Réseau de résistances[modifier | modifier le code]

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Convertisseur numérique analogique 3 bits à réseau unaire
Convertisseur numérique analogique 3 bits à réseau binaire

Le principe est de créer une valeur analogique en pondérant le poids de chaque bit d'information, selon la formule :

Avec :

  • maximum de la conversion
  • rapport de proportionnalité
  • nombre de bits du convertisseur
  • valeur du bit n (1 ou 0)

Différents types de réseaux peuvent être utilisés :

réseau unaire 
on utilise une seule valeur de résistance et autant de résistances qu'il y a de valeurs de sortie possibles, montées en pont diviseur. Cette méthode assure une parfaite monotonicité de la valeur de sortie mais n'est intéressante que pour les petits nombres de bits, car elle requiert un nombre exponentiel de résistances et commutateurs ();
réseau binaire 
on utilise des résistances de différentes valeurs, la valeur de chaque résistance correspond au poids binaire de chaque bit. Cette méthode requiert une grande précision sur la valeur des résistances des bits de poids fort (MSB), surtout si le nombre de bits est important[1] ;
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[1].

On peut également associer les différentes méthodes afin d'obtenir une précision correcte sans impliquer de ressources trop importantes, généralement en coder les bits de poids fort avec un réseau de résistances unaire et les bits de poids faible en avec un réseau de résistances binaire.

Usage[modifier | modifier le code]

Cartes son, modems, TV, Hi-Fi, etc.

Fabricants de convertisseurs[modifier | modifier le code]

CNA Philips d'un lecteur CD.

Les modulations[modifier | modifier le code]

Audio 
Vidéo 
  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
  • SK Shift Keying (BP, QP, F, P phase)
  • QAM (16, 32, 64)
  • FOK

Notes et références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]