CAN et CNA

Remarque: l'exercice est disponible en version "interactive" sur l'intranet du lycée (Moodle) dans la rubrique (cours) "1STI - Révisions I2D (Enseignement technique et professionnel)"

 

Durée prévue : 0h30

Objectifs : Révisions sur la conversion analogiques-numériques

Prérequis :
• Les bases de la numération (binaire, décimal et hexadécimal)
• Le principe des convertisseurs analogiques-numériques et numériques-analogiques

Modalités : Exercice internet

Documents ressources : Cours et TP sur le CNA

 
Analyse d'un convertisseur analogique/numérique

Partie 1 :

Soit le courbe analogique suivante (en noir) et le résultat de sa conversion numérique (en vert) :

1. Sur combien de bits travaille ce convertisseur A/N (amplitude) ?

2. Combien de valeurs différentes sont-elles possibles (amplitude) ?

3. Déterminez la période d’échantillonnage Te utilisée par ce convertisseur.

4. Calculez la fréquence d'échantillonnage.

5. Sachant que les valeurs max et min du signal analogique sont 2V et -2V, calculez le pas (quantum ou résolution) de ce convertisseur

6. Pour mémoriser le signal numérique correspondant à ces 4ms, combien de bits de données va-t-on avoir?

7. Si le signal total dure maintenant 5 minutes, combien de bits de données seront nécessaires pour mémoriser numériquement le signal?

8. Sachant qu'un kilo octet vaut 1024 octet (et oui 1ko n'est pas 1000 octets. Ceci est malheureusement une mauvaise habitude très répandue du milieu informatique et contraire au système international), donnez le résultat précédent en ko (kilo-octet).

  

Partie 2 : améliorations

On va essayer d'améliorer ce convertisseur A/N.

Etape 1 : amélioration de la définition (amplitude) en travaillant sur le quantum

On va passer le convertisseur sur 5 bits

1. Combien de valeurs différentes sont-elles possibles maintenant (amplitude) ?

2. Sachant que les valeurs max et min du signal analogique sont 2V et -2V, calculez le pas de ce convertisseur

3. Tracer, au crayon, sur le dessin ci-dessous, la grille (quadrillage) de l'amplitude.

4. Tracer sur le dessin ci-dessous, en couleur, la courbe numérisée

5. Pour mémoriser le signal numérique correspondant à ces 4ms, combien de bits de données va-t-on avoir?

6. Si le signal total dure maintenant 5 minutes, combien de bits de données seront nécessaires pour mémoriser numériquement le signal (donnez le résultat en bits, en octets et en ko)?

 

Etape 2 : amélioration de la fréquence d’échantillonnage

Tout en laissant le convertisseur sur 5 bits, on va doubler la fréquence d'échantillonnage.

1. Tracez, au crayon, sur le dessin ci-dessous, la grille (quadrillage) de l'amplitude et de l'échantillonnage.

2. Tracez sur le dessin ci-dessous, en couleur, la courbe numérisée

3. Pour mémoriser le signal numérique correspondant à ces 4ms, combien de bits de données va-t-on avoir?

4. Si le signal total dure maintenant 5 minutes, combien de bits de données seront nécessaires pour mémoriser numériquement le signal (résultat en bits, en octets et en ko)?