Le principe d'un convertisseur analogique numérique est de convertir un signal analogique en un signal numérique.
Le choix d'un convertisseur analogique numérique se fait en fonction des grandeurs suivantes: - sa plage d'entrée en tension; -sa résolution qui correspond au nombre de bits "n" du convertisseur ou aux nombres da valeurs discrètes pouvant être produites par le CAN (2 à la puissance "n"); - son temps de conversion qui doit être inférieur à la période d'échantillonnage; - son pas de conversion, également appelé quantum.
Numériser un signal, c’est partir d’un signal analogique pour aller vers un signal numérique.
Le signal analogique est un signal continu au cours du temps.
Dans un premier temps, on doit l’échantillonner, puis le quantifier et enfin le coder.
Échantillonnage:
Voici un graphique avec en ordonnées le signal et en abscisses le temps. Le signal analogique, en rouge, varie de façon continue. L’échantillonnage consiste à venir regarder ce signal analogique tous les x secondes. Ce temps-là s’appelle Te, la période d’échantillonnage.
Par exemple, on a représenté des points noirs qui montrent le moment où l’on relève la valeur du signal analogique. Tous les Te secondes, on mesure le signal. On découpe le signal avec une certaine fréquence, la fréquence d’échantillonnage, définie par fe = 1/Te. Le choix de la fréquence d’échantillonnage est crucial afin de reproduire fidèlement le signal étudié. En effet si le signal analogique varie trop vite par rapport à la fréquence d’échantillonnage, la numérisation donnera un rendu incorrect.
Quantification : Un signal numérique ne peut prendre que certaines valeurs : c’est la quantification.
Cette quantification est assurée par un convertisseur analogique numérique (CAN). Chaque valeur est arrondie à la valeur permise la plus proche par défaut. On appelle alors quantum ou pas l’écart (constant) entre deux valeurs permises successives. Plus la quantification est grande, plus l’amplitude du signal numérique sera proche de celle du signal analogique et meilleure sera la numérisation.
Codage : On appelle codage la transformation des différentes valeurs quantifiées en langage binaire. Les nombres binaires ’expriment en bits. Un bit (de l’anglais binary digit) est un chiffre binaire (0 ou 1). C’est la plus petite unité de numérisation?
Utilisés dans des domaines aussi divers que la photographie, l'imagerie spatiale, la reconnaissance de forme, la mesure de déplacement et de déformation, les capteurs optiques sont des capteurs qui convertissent le signal des ondes lumineuses et de longueurs d'ondes voisines (ultraviolet et infrarouge) en signal électrique. La photodiode est un capteur optique qui va transformer un rayonnement lumineux en un signal électrique.
Les photons issus du rayonnement lumineux , lorsqu'ils arrivent sur le matériau qui compose la photodiode, vont exciter le matériau. On va alors avoir une libération d'électrons. La libération et la circulation de ces électrons constitue un courant électrique. La photodiode est donc un capteur de lumière.
La grandeur physique d'entrée de la photodiode est l'éclairement lumineux reçu. La grandeur physique de sortie de la photodiode est une intensité électrique.
Un capteur de lumière peut également être réalisé en plaçant en série une résistance avec la photodiode.
Dans ce cas, La grandeur physique d'entrée du capteur de lumière est toujours l'éclairement lumineux reçu.
La grandeur physique de sortie est la tension électrique aux bornes de la résistance.
Ce soir, c'est le début des vacances de Pâques. Des vacances qui doivent être un vrai temps de repos pour les étudiants, tout comme pour les enseignants. Nous allons donc nous déconnecter pendant 15 jours. Nous nous retrouverons à partir du lundi 27 avril dans le cadre de la continuité pédagogique. Pour ceux qui craignent d'être en "manque de sciences" pendant cette période, je vous propose ma playlist de vidéos scientifiques à voir pendant la durée du confinement.
L'animateur et journaliste Jamy Gourmaud vient de créer sa chaîne Youtube ! Chaque jour du confinement, il nous propose une "capsule de déconfiné" : une minute de savoir pour s'aérer les neurones.
Pour échapper intelligemment au confinement dû à la pandémie de #COVID19, le CNRS propose une playlist de reportages qui vous emmènera virtuellement aux quatre coins du monde en compagnie de ses équipes scientifiques. Êtes-vous prêts pour ce voyage ?
Julien BOBROFF, Professeur à l’Université Paris Sud (Laboratoire de Physique des Solides d'Orsay), propose des "Conférences confinées" mais aussi des vidéos de vulgarisation scientifique.
Les algorithmes programmés dans les automates satisfont des équations de récurrence et peuvent être représentés à l’aide de schémas blocs.
Exemples :
yn = 10·xn + 90·xn-1 + yn-1
Le schéma bloc ci-dessus est celui d'un système est récursif car le signal de sortie yn dépend des signaux d'entrée (xn et xn-1) et de la valeur précédente de la sortie (yn-1).
yn = 0,5·(xn + xn-1)
Le schéma bloc ci-dessus est celui d'un système est non-récursif car le signal de sortie yn ne dépend que des signaux d'entrée (xn et xn-1).
