Convertisseur Analogique Numérique

I Définition

• Placer un générateur de tension entre les bornes 4 (EAO) et 3 (REF) du module TEST. Cette tension Ue sera réglable de 0 à 5V.
• Lancer le logiciel CAN_CNA.

1. Faire un tableau de mesures qui indique les valeurs numériques de N obtenues à l’écran pour différentes valeurs de la tension Ue en entrée de l’interface ORPHY.

2. Tracer la caractéristique de transfert N en fonction de Ue avec regressi
3. Trouver le modèle mathématique de cette fonction
4. Conclure

A) Présentation

Une tension de référence Vref est appliquée par l'intermédiaire d'un pont de résistance aux entrées inverseuses des comparateurs. Sur l'entrée non inverseuse, on applique la tension U à convertir (elle ici réalisée a partir de Vref et d'un potentiomètre). Un circuit logique de décodage réalise le mot E0 E1 E2 en fonction des sorties A B C D des comparateurs. On va étudier chaque bloc afin de bien comprendre le fonctionnement de l'ensemble.

B) Etude d'un réseau de résistances

Dans le cas présent, nous avons 5 résistors identiques en série, traversé par la même intensité de courant, car les courants dans les entrées des amplificateurs opérationnels sont nuls.

Montage :
En utilisant le logiciel « CAN_Flash », répondre aux questions suivantes :

Déterminer la relation Va et Vref, Vb et Vref, Vc et Vref, Vd et Vref

Mesures :

Complétez le tableau suivant :

Peut-on considérer cette disposition de résistors comme diviseur de tension ? Le pas est-il dépendant de la valeur de R ?

C) Etude du comparateur

Les amplificateurs opérationnels sont alimentés en 0 +5V et fonctionnent en comparateur, c'est à dire qu'il vont comparer les tensions présentes sur les entrées.

Quelle est la valeur de sortie VS du comparateur pour une valeur de E+ > E- ? Quelle est la valeur de sortie VS du comparateur pour une valeur de E+ < E- ? Que peut-on dire des valeurs possibles de VS ? Quelle est la tension appliquée sur l'entrée inverseuse du comparateur A1 ? Quelle est la tension appliquée sur l'entrée inverseuse du comparateur A2 ? Quelle est la tension appliquée sur l'entrée inverseuse du comparateur A3 ? Quelle est la tension appliquée sur l'entrée inverseuse du comparateur A4 ? Quelle est la tension appliquée sur les entrées non inverseuses des comparateurs ? Entre quelles valeurs évolue la tension U que l'on veut convertir ?

D) Etude du circuit logique

Faire varier le curseur et compléter le tableau suivant

E) Montage complet

Compléter le tableau suivant :

1. Tracer la caractéristique N = f(U) du convertisseur analogique numérique sur papier millimétré.
2. En déduire la résolution du convertisseur.
3. Expliquer le fonctionnement du CAN

IV Résumé des connaissances révisées ou découvertes