Types de convertisseurs analogique-numérique
Un convertisseur analogique-numérique (CAN ou ADC en anglais) est un dispositif électronique utilisé pour convertir un courant analogique d'entrée en un nombre numérique basé sur l'amplitude du courant. Les CAN sont soit linéaires, soit non-linéaires selon leur réponse, et sont classés en cinq types principaux : approximation successive, intégration à double pente, flash, équilibrage de charge et convertisseur sigma-delta.
Convertisseur à approximation successive
Les convertisseurs à approximation successive fournissent une conversion relativement rapide du signal d'entrée. Ils fonctionnent en comparant l'entrée avec une tension qui est la moitié de sa plage d'entrée. Lorsque le signal d'entrée dépasse ce niveau, le convertisseur le compare avec les trois quarts de la plage. Pendant la comparaison, le signal est gelé et stocké dans un circuit d'échantillonnage et de maintien. Une fois la conversion terminée, les données sont transférées et placées dans la mémoire tampon de l'ordinateur, où elles sont lues et traitées par lots pratiques.
Convertisseur à intégration double pente
Relativement plus lent que le convertisseur à approximation successive, le type à double pente est connu pour réduire le bruit et permet au signal d'entrée de charger un condensateur pendant un certain laps de temps pour être mesuré plus tard après la décharge du condensateur à un taux fixe.
Convertisseur à équilibrage de charge
Le convertisseur à équilibrage de charge fonctionne de manière similaire au convertisseur à intégration double pente en termes d'utilisation du signal d'entrée pour charger un condensateur, mais cette fois le condensateur est déchargé en unités de paquets de charge. Si le condensateur est chargé plus que la taille de paquet requise, le convertisseur libérera un paquet ; sinon, aucun paquet ne sera produit. La tension ou le courant d'entrée est ensuite déterminé en mesurant les impulsions sortant du condensateur. Dans ce type de convertisseur, les effets de bruit sont réduits car le signal d'entrée est intégré avec le temps de charge du condensateur.
Convertisseur flash
Le type de CAN le plus rapide est le convertisseur flash. Il fonctionne de manière similaire au convertisseur à approximation successive ; il compare les signaux d'entrée à une tension ou un courant de référence. Un convertisseur flash a cependant de nombreux comparateurs différents, qui correspondent aux étapes de comparaison. Ainsi, un convertisseur 8 bits a un total de 256, ou 2 à la puissance 8, comparateurs.
Convertisseur sigma-delta
Enfin, un convertisseur sigma-delta transforme le signal analogique sous une résolution très faible et un taux d'échantillonnage très élevé. Au moyen de filtrage numérique et de suréchantillonnage, la résolution peut être accélérée jusqu'à 20 bits ou plus. Les convertisseurs sigma-delta sont utilisés dans la conversion haute résolution de signaux audio à faible distorsion et basse fréquence. Ils sont connus pour leur haute précision et leur bonne linéarité.