1 – (i) signal analogique (ii) signal échantillonné (iii) puis quantifié. CAN).
Le passage de l'analogique au numérique consiste en 2 étapes successives : l'échantillonnage et la conversion analogique-numérique (CAN).
La numérisation consiste à transformer un signal analogique qui contient une quantité infinie d'amplitudes en un signal numérique contenant, lui, une quantité finie de valeurs. Le passage de l'analogique au numérique repose sur trois étapes successives : l'échantillonnage, la quantification, et le codage.
Un signal analogique, pour être converti en signal numérique, doit être numérisé par un convertisseur analogique numérique (CAN). La numérisation consiste à prélever un certain nombre d'échantillons à une « fréquence d'échantillonnage », puis à les coder sur un certain nombre de bits, « la quantification ».
D'une manière générale, convertir une grandeur analogique en une grandeur numérique nécessite deux opérations : la quantification qui transforme la valeur analogique de la grandeur d'entrée en une valeur continue (utilisation d'un échantillonneur bloqueur).
On parle d'aliasing. Le signal initial est en bleu, les points échantillonnés sont en orange. Concrètement, le théorème de Nyquist-Shannon indique que la fréquence d'échantillonnage doit être au moins le double de la fréquence maximale que comporte le signal : .
Définition : Un convertisseur analogique – numérique (CAN) est un dispositif électronique permettant la conversion d'un signal analogique en un signal numérique.
Un Convertisseur Analogique – Numérique, CAN ou ADC (Analogue to Digital Convertisor ) permet de convertir une tension analogique (∩) VE, en un mot MS, numérique (#) sur n bits. de 1 la valeur du mot de sortie MS. n, résolution du Can : plus n augmente, plus la précision du CAN augmente.
De part ces deux états bien distincts, le signal numérique présente l'avantage d'être facilement et fidèlement reproductible. Un signal peut être copié des milliers de fois et restera toujours conforme à l'original. Par contre le signal analogique est sensible aux parasites et peut s'altérer dans le temps.
Comment faire passer le téléviseur du mode analogique au mode numérique? Appuyez sur la touche 'A/D' de la télécommande pour faire passer le téléviseur du mode analogique au mode numérique. Appuyez ensuite sur les touches 'P(age) (-)' ou '(+)'ou '0-9' de la télécommande pour sélectionner les programmes numériques.
Un signal analogique prend une infinité de valeurs, qui varie de manière continue dans le temps. Un signal numérique prend deux valeurs : 0 ou 1. Le capteur de température mesure une infinité de valeurs qui varie en continue dans le temps.
La différence entre les deux réside dans la façon dont les signaux (en l'occurrence sonores) sont traités et sauvegardés. Si, dans le cas de la technologie numérique, un signal sonore est converti en système binaire (à base de 1 et de 0), la technologie analogique conserve le signal sonore sous sa forme non codée.
Les systèmes analogique et numérique sont deux modes de représentation de l'information à traiter. Le système analogique correspond à la variation continue d'une grandeur physique concrète, alors que, dans le système numérique, l'information est représentée par des valeurs numériques discrètes, sous forme binaire.
Lorsque l'amplitude de la grandeur porteuse de l'information peut prendre une infinité de valeurs dans un intervalle de temps donné, c'est un signal analogique. Exemple: La température de l'air qui varie tout au long de la journée.
L'intérêt de ce genre de convertisseur réside dans sa grande résolution de sortie possible (16, 24, 32 bits voire plus) pour des signaux d'entrée avec une bande passante modérée.
Un signal analogique est un signal continu au cours du temps. Il est également continu en amplitude, ce qui signifie qu'il peut prendre toutes les valeurs possibles (même des valeurs à virgule, contrairement à un signal numérique qui n'est composé que de nombres entiers).
Un CAN 10 bits permet d'obtenir 1024 codes de sortie différents. Il s'agit ici d'un CAN dont la PE vaut 0 , 10V et la résolution 4 bits. Le quantum est donc de 10V/16=0.625V. Outre la valeur de pleine échelle et la résolution, deux grandeurs caractérisent les convertisseurs : la vitesse et la précision.
Le principal inconvénient des signaux analogiques est leur susceptibilité aux interférences provenant de sources extérieures comme les moteurs électriques, les ondes radio ou les éclairs.
Un signal numérique binaire est composé d'une suite de nombres pris dans une collection de valeurs possibles. Pour exprimer ces valeurs, on utilise ce qu'on appelle des bits.
Pour retrouver la valeur numérique fournie par un CAN, il suffira de diviser la tension d'entrée par la résolution. Ainsi si U=4V alors le nombre numérique correspondant sera 4/1=4 (100 en binaire), si U=5 on aura 5/1=5 (101 en binaire), ...
Solution des caractéristiques du CAN
Le nombre affiché par la carte à microcontrôleur varie entre 0 et 1023, ce qui correspond à un nombre total de 1024 possibilités : la résolution est donc de 10 bits car 210 = 1024.
Un signal analogique évolue de façon continue en fonction du temps. Il peut-être périodique ou non périodique. Un signal analogique peut être régulier, on dit qu'il est périodique. Le signal présente alors un motif élémentaire : une partie de la courbe se répète à intervalles de temps réguliers.
Un signal peut prendre différentes formes : signal électrique, signal lumineux, signal sonore ou signal radio. Pour transmettre un signal, nous avons deux possibilités : soit par fil : fils de cuivre ou fibre optique, soit sans fil : ondes électromagnétiques, ondes infrarouges ou vibrations mécaniques.
Le modem (acronyme, pour modulateur-démodulateur) est un périphérique informatique, qui relie un ordinateur à un réseau analogique, comme le réseau téléphonique classique.