179. - Convertisseur Analogique / Digital à Approximations Successives à 8 Bits

Bonjour,
Dans la cinquantième pratique, nous allons examiner d’un Convertisseur Analogique / Digital à Approximations Successives à 8 Bits.
Il s’agit d’un convertisseur analogique / digital réalisé sous forme de circuit intégré, c’est le circuit ADC 0804. Sur son entrée, on envoie un signal analogique et on retrouve le nombre binaire correspondant sur sa sortie.
Ce circuit est réalisé en technologie CMOS, et est assez complexe. Il peut être utilisé dans un système à microprocesseur. Le microprocesseur indique le début d’une conversion analogique / numérique et le convertisseur indique la fin de la conversion.
Avant de passer à son utilisation pratique, nous allons voir brièvement le fonctionnement de ce convertisseur A / D, dont le schéma synoptique est donné figure 15.
Son fonctionnement est basé sur le principe de la conversion à approximations successives. Ce principe est expliqué dans la théorie correspondante à cette pratique de la vidéo numérotée 115 que l’on verra en théorie, sous une autre forme d’explications.
Nous allons résumer le principe de la conversion :
Au début de la conversion, le circuit de contrôle génère un nombre binaire qui correspond à la valeur du milieu de l’échelle analogique, (10 000 000 pour un convertisseur à 8 bits, c’est-à-dire, 1 suivi de sept zéros en code binaire).
Un circuit D / A convertit ce nombre en un signal analogique.
Le comparateur compare ce signal au signal d’entrée à convertir.
Ce comparateur fournit au circuit de contrôle le résultat de la comparaison.
A ce moment-là, le MSB est déterminé, c’est-à-dire, le Bit le plus significatif ; il est égal à 1, si le signal d’entrée est supérieur au signal généré par le circuit de contrôle, il est à 0 dans le cas contraire.
A ce moment-là également, le circuit de contrôle génère un nouveau nombre binaire (0100 0000 c’est-à-dire, zéro, un, 6 zéros après le un, ou 1100 0000, deux uns et 6 zéros) qui permettra de déterminer la valeur du septième bit (celui situé à droite du MSB).
Une nouvelle phase de comparaison a lieu et le septième bit est déterminé (0 ou 1).
Le processus se poursuit : le sixième bit est déterminé et ainsi de suite jusqu’au LSB c’est-à-dire, le bit le moins significatif.
Cette méthode permet donc de faire une approximation du nombre binaire théorique, qui correspond à la tension analogique d’entrée. Dans le cas présent, il y a huit approximations successives. La résolution est égale à 1 / 256ème de la tension d’entrée (avec un convertisseur à 8 bits, c’est-à-dire 2 puissance à base exponentielle de 8, en d’autres termes, 2 puissance ^8).
Le nombre binaire est lu dans le registre de sortie.
Le convertisseur possède plusieurs broches de commande qui permettent de gérer son fonctionnement.
Le début de conversion s’effectue en appliquant un niveau L sur la borne de commande WR barre en écriture.
La borne RD barre permet de valider la lecture du registre de sortie ; au niveau H, la sortie est à l’état haute impédance ; au niveau L, le contenu du registre de sortie est présent sur la sortie.
La sortie INTR barre (interruption barre), signale la fin de la conversion.
Pour cela, elle passe au niveau L.
L’entrée CS barre (Chip Select), permet de sélectionner le convertisseur.
Lorsqu’elle est au niveau L, le convertisseur peut fonctionner.
Les différentes étapes (approximations), s’effectuent au rythme d’un signal d’horloge. On peut utiliser un signal d’horloge externe appliqué sur l’entrée CLK IN, ou réaliser un montage avec une résistance et un condensateur externes reliés à un trigger de Schmitt incorporé dans le boîtier.
Le signal analogique est appliqué à l’entrée VIN (+). L’autre entrée VIN (moins) peut être soit reliée à la masse, soit être portée à une tension, permettant le tarage du convertisseur en début d’échelle, soit permettre de soustraire une tension continue du signal d’entrée.
Le brochage du circuit intégré est donné figure 16 de notre chaîne communauté.
Il y a deux broches pour la masse : A GND et D GND.
A GND est la masse analogique et D GND, la masse digitale.
Il y a deux masses différentes, car le fonctionnement des circuits numériques peut perturber celui des circuits analogiques, aussi on préfère avoir des masses distinctes pour chacune de ces deux parties du circuit intégré.
Réalisation du Circuit
a) Retirez de la matrice tous les composants et liaisons relatifs à l’expérience précédente.
#MonMoisSurKZbin #SciencePhysique #Electronique #DigitalesPortes
Abonnez-vous à notre chaîne pour y recevoir de nouvelles vidéos : / @leconstheoriquesetpra...
Daniel