Sortie pseudo analogique : modulation de largeur d'impulsion

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.

Sortie analogique : réseau de résistances

La conversion analogique à réseau de résistances ou échelle de résistances repose sur le principe de la division des tensions (pont diviseur pour le réseau unaire) ou de division des courants (réseau R/2R). Dans tous les cas, un étage d'adaptation d'impédance suit le montage résistif pour qu'une charge en sortie ne perturbe pas la conversion.

Convertisseur numérique analogique 3 bits à réseau unaire.

Convertisseur numérique analogique 3 bits à réseau binaire.

Convertisseur numérique analogique 3 bits à réseau échelle - R2R.

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

${\displaystyle V_{out}=k\cdot V_{\text{réf}}\cdot \sum _{i=1}^{n}\left(2^{n-i}\cdot a_{n-i}\right)}$

avec :

• ${\displaystyle V_{\text{réf}}}$, le maximum de la conversion ;
• ${\displaystyle k}$, le rapport de proportionnalité ;
• ${\displaystyle n}$, le nombre de bits du convertisseur ;
• ${\displaystyle a_{n}}$, la valeur du bit n (1 ou 0).

Différents types de réseaux peuvent être utilisés :

Audio

Les CNA sont largement utilisés dans les équipements audio tels que les lecteurs de musique numérique, les haut-parleurs, les amplificateurs audio, les consoles de mixage, pour convertir des signaux audio numériques en signaux analogiques qui peuvent être entendus par nos oreilles.

Télécommunications

Dans les réseaux de télécommunications, les CNA sont utilisés pour convertir des signaux numériques en signaux analogiques qui peuvent être transmis sur des lignes téléphoniques analogiques, des câbles coaxiaux, ou via des signaux radio analogiques.

Les CNA sont utilisés dans les modems analogiques pour convertir des données numériques en signaux analogiques pouvant être transmis sur des lignes téléphoniques analogiques. Ils sont également présents dans les équipements de commutation des réseaux téléphoniques pour convertir les signaux de commande numériques en signaux analogiques pour la commutation des appels.

Télévision et vidéo

Les CNA sont présents dans les téléviseurs, les lecteurs de DVD, les caméscopes et d'autres appareils vidéo pour convertir des signaux vidéo numériques en signaux analogiques afin d'afficher des images et des vidéos sur des écrans analogiques.

Instrumentation

Les CNA sont utilisés dans des instruments de mesure et de test pour convertir des données numériques (telles que la température, la pression, la tension) en signaux analogiques qui peuvent être affichés ou enregistrés.

Commande de moteurs

Dans l'automatisation industrielle et la robotique, les CNA sont utilisés pour générer des signaux de commande analogiques qui contrôlent la vitesse et la position des moteurs électriques et des actionneurs.

Radiodiffusion

Les émetteurs radio et les équipements de diffusion utilisent des CNA pour convertir des signaux audio numériques en signaux radio analogiques qui peuvent être diffusés.

Électronique grand public

De nombreux appareils électroniques grand public, tels que les smartphones, les tablettes, les télécommandes, les consoles de jeu, les montres intelligentes, contiennent des CNA pour générer des signaux audio, vidéo ou d'autres signaux analogiques.

Aérospatiale et défense

Les systèmes de communication, de navigation et de surveillance utilisent des CNA pour générer des signaux analogiques utilisés dans des applications militaires et aérospatiales.

Éducation et recherche

Les laboratoires de recherche et les institutions éducatives utilisent des CNA dans diverses expériences et travaux de recherche impliquant des signaux analogiques.

Audio

Vidéo

Articles connexes

• Quantification
• RAMDAC, convertisseur numérique-analogique pour la vidéo
• Convertisseur analogique-numérique, la fonction réciproque du convertisseur numérique-analogique

Liens externes

• Conversion numérique analogique (animation)
• (en) All about legendary Burr Brown PCM63 digital-to-analog converter, site officiel
• Panorama des DAC USB, CultureHD