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| 5. Conversion numérique-analogique,
suite |
Dans la page
précédente,
on a donné un exemple simpliste de conversion numérique-analogique,
essayons aujourd´hui de l´étendre à la résolution d´autres problèmes.
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  Voici
un second montage de test (toujours fait pour Ptitrain mais
non paru) destiné à éprouver la réponse
d´une
C.N.A. à huit bits (le 8 bit
est celui de R8). Le compteur utilisé travaille jusqu´à douze
bits, on l´a muni d´une remise à zéro. À sa
sortie, comme avant, une série de
résistances liées entre elles par la relation R-2R-4R...
On voit qu´ici on n´a pas fait autant le détail
et que des résistances standards ont
été utilisées (c´était le but du
test). La sortie est néanmoins parfaitement
utilisable :
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Une éventuelle utilisation
de la sortie vers un moteur montrerait donc une douce montée en vitesse,
avec des crans de marche totalement imperceptibles.
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| 6. C.N.A. : généralisation |
Abandonnons nos compteurs,
juste capables de générer un comptage ou un décomptage
monotone et répétitif.
Utilisons un microprocesseur.
À tout moment
nous pouvons charger un nombre sur son port de sortie (limitons-le à cinq
bits par exemple, pour aujourd´hui) : à l´instant
t1  ,
j´écris "movlw
d'31'" (ou bien "movlw
b'
00011111'" en binaire) puis "movw
PORTA"
et le port de sortie A (sur lequel le réseau de résistances a été câblé)
présente
instantanément sur ses pattes le nombre 31 soit "0001
1111" ;
le réseau de résistances traduit cela (par exemple) en une
tension de 3,1 volts correspondant au chiffre 31 (et disponible
à l´instant t1 + 2 microsecondes :-), c´est aussi simple
que ça...
La sortie analogique
(variant de 0 à 5 volts) que nous voyons ci-dessus à gauche
pourrait animer
un ver luisant comme cela avait été notre
but il y a quelques années — ou bien (que certains lecteurs
suivent mon regard  )
activer l´ampoule d´un phare maritime qui clignotera
doucement selon un certain code...
À tout instant
la sortie reproduit en tension un chiffre, une valeur, une
grandeur analogique décidée
par nous et écrite en numérique. Et sur la figure
de droite  il
ne serait pas impossible de distinguer un son, par exemple un sifflet de
chef de gare... stocké sous forme de "1011
1010" puis envoyé du
port A
vers un haut-parleur !
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| 7. C.N.A. : le schéma officiel |
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Nous
avons jusqu´ici “approximaté” la conversion avec
un minimum de résistances
dont l´échelonnement était également approximatif...
Voici
maintenant le schéma mathématiquement correct, avec ici
cinq bits mais extensible indéfiniment, comportant pluss de
composants que tout à l´heure, mais de valeurs plus facile à approvisionner :
il s´appelle le réseau R-2R et garantit une sortie fidèle à l´entrée.
Prenez R = 100 kΩ pour vos essais et pour 2R deux résistances
de 100 kΩ en série.
Vous trouverez sur
Internet des milliers d´applications de ce réseau et d´idées
qui vont avec... Vous verrez que la sortie, pour rester fiable, ne
doit pas fournir de courant au reste du montage et que cette sortie
est reliée
à un dispositif à “grande impédance”,
soit un Darlington soit un “ampli op” câblé en
suiveur. Nous verrons cela plus tard. |
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Ptitrain 
