Modélisations de composants spécifiques de la chaîne d'information publié le 30/04/2020  - mis à jour le 17/11/2020

2- Création de 2 modèles paramétrables de CNA (DAC) :

 Il existe également 2 types de CNA :

• Les CNA unipolaires (certains micro-contrôleurs récents en intègrent un ou deux) où la tension de sortie peut varier entre 0 V et une tension de référence correspondant à la tension d’alimentation du composant,
• Les CNA bipolaires (principalement utilisés dans le traitement de signal) où la tension de sortie est centrée autour de 0 V et le code binaire est interprété, soit en code complément à 2 (CPL2 ou two’s complement), soit en code binaire décalé (offset binary).

 Les CNA, comme les CAN, sont donc définis par le format binaire (nombre de bits et codage) et la tension de référence.

 Pour le modèle de CNA unipolaire, il faut calculer Nmax et le quantum pour en déduire la tension de sortie vs.
vs = Quantum*clamp(round(N), 0, Nmax)

 Le schéma de test, ci-dessous, utilise le CAN validé précédemment pour vérifier le fonctionnement du CNA.
Les 2 modèles de composants (CAN et CNA) sont configurés de la même manière : Vref = 5 V, NbBits = 4
Cette double conversion existe dans la plupart des systèmes numériques chargés de traiter des grandeurs analogiques. Cela montre que le signal qui ressort du CNA peut être quasiment le même (à basse fréquence seulement !) que le signal d’entrée si le nombre de bits est important (10 bits à 12 bits).

 Pour le CNA bipolaire, l’équation de la tension de sortie, vs est légèrement différent :
vs = Quantum*clamp(round(N), Nmin, Nmax)

 Le schéma de test ci-dessous et les courbes obtenues montrent que la forme de la tension vs, en bleu, entoure parfaitement la tension ve, en rouge. La fréquence est suffisamment basse (ici 2 Hz, représentative, par exemple, d’une évolution lente d’une tension issue d’un capteur (température, pression...)) pour que le signal soit suffisamment échantillonné (critère de SHANNON largement respecté).
Les 2 modèles de composants (CAN et CNA) sont configurés de la même manière : Vref = 5 V, NbBits = 4
L’erreur liée aux marches sera diminuée en augmentant le nombre de bits (généralement de 10 à 12 bits)