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Convertisseur analogique numérique



  1. #1
    capresdt

    Convertisseur analogique numérique


    ------

    Bonjour,

    j'ai 2 question à propos le convertisseur analogique numérique ci-dessous, j'ai choisi le MCP3208 :

    1 - Si je connecte Vref à 5V, est ce que la fourchette de tension analogique à convertir est de Vss (0V) jusqu'à 5V
    2 - pour mon application, j'ai 8 tensions analogique, donc je connecte la tension 1 à CH0, tension 2 à CH1, ... mais après comment je choisis quel
    channel à convertir ?

    https://docs-emea.rs-online.com/webd...6b81380afe.pdf

    Merci

    -----

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  3. #2
    naru2to

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Bonjour,

    1) Oui Vin s'étend de 0V à Vref, voir p.17
    2) Il faut utiliser le registre de configuration p.19

  4. #3
    naru2to

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Et attention à la fréquence d'échantillonnage, je ne connais pas votre besoin mais les 100ksps sont donnés pour une seule voie, pour 8 voies l'échantillonnage sera au maximum 100ksps/8 soit 12,5ksps.

  5. #4
    capresdt

    Re : Convertisseur analogique numérique

    en fait j'ai pas besoin d'une grande fréquence d'échantillonnage, c'est largement suffisent pour mon application.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. Comparatifs

    Gagnez du temps et de l'argent grâce à nos comparatifs de produits. Parmi nos sujets :
  8. #5
    capresdt

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Re bonjour,

    je l'ai câblé de la façon suivante : avec VDD à 5V

    convertisseur analogique numérique.JPG

  9. #6
    naru2to

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Attention CLK, DIN et CS sont des entrées, je ne sais pas quel logiciel est utilisé, mais je sais que sous Altium il génère des warnings si le sens entrée/sortie n'est pas respecté. Sinon ce n'est pas toujours une bonne idée de relier VRef directement à Vcc, est-ce une tension régulée par un LDO ou un régulateur à découpage?

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  11. #7
    capresdt

    Re : Convertisseur analogique numérique

    j'utilise Design Spark, il ne tiens pas compte du sens des pins

    j'utilise un TMR2411 (convertisseur DC DC à découpage), pourquoi ce n'est pas une bonne idée de relier Vref à Vcc?

    https://docs-emea.rs-online.com/webd...6b813fbd51.pdf

  12. #8
    Seb.26

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Quelle est la valeur max de tes tensions à mesurer ?
    << L'histoire nous apprend que l'on apprend rien de l'histoire. >>

  13. #9
    capresdt

    Re : Convertisseur analogique numérique

    @Seb.26

    4V Max
    Dernière modification par capresdt ; 10/09/2018 à 12h58.

  14. #10
    Vincent PETIT
    Animateur Électronique

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Salut,
    Citation Envoyé par capresdt Voir le message
    pourquoi ce n'est pas une bonne idée de relier Vref à Vcc?
    Parce que si VCC n'est pas stable (ripple) alors VREF n'est pas stable non plus. Dans certain cas ce n'est pas gênant mais dans d'autre ça l'est, ça dépend du reste du schéma.

    Il m'est déjà arrivé de faire sortir la VREF interne 2.5V d'un micro pour alimenter et référencer un AOP (quad) qui était relié à un ADC, lui même référencé à VREF. En faisant ça, j'avais tout fixé ! Si jamais VREF venait a bouger ce n'était pas grave car tout aurait bougé de la même façon, le capteur, les alimentations de l'AOP, les références de réglage de l'AOP et l'ADC.
    Là où il n'y a pas de solution, il n'y a pas de problème.

  15. #11
    PA5CAL

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Bonjour
    Citation Envoyé par capresdt Voir le message
    1 - Si je connecte Vref à 5V, est ce que la fourchette de tension analogique à convertir est de Vss (0V) jusqu'à 5V
    Pour cette question particulière, la réponse mérite d'être précisée.

    Oui, le circuit convertira des tensions comprises en 0V et 5V.

    Mais en pratique, la plage de conversion peut être un peu plus réduite, notamment si l'on ne considère plus les écarts d'offset et de gain entre la réponse idéale et la réponse obtenue comme des erreurs mais comme une caractéristique du circuit. Ce point de vue est d'ailleurs celui adopté pour le calcul des erreurs de linéarité (INL, DNL).

    En effet, la datasheet annonce des erreurs maximales de ±3 LSB pour l'offset et de ±5 LSB pour le gain, alors que l'erreur de linéarité intégrale maximale (c'est-à-dire la plus grande différence entre la réponse obtenue et une réponse linéaire optimale) est de seulement ±1 LSB (ou ±2 LSB pour la version -C). L'unité de conversion valant 1 LSB = 5V/212 ≈ 1,22mV, cela signifie que la plage de tension pourrait en réalité être réduite de 3 LSB ≈ 3,66mV à ses extrémités. Par exemple, le convertisseur pourrait produire la valeur numérique 1 (correspondant théoriquement à une tension de 1,22mV) quand une tension de 4,8mV est présentée sur l'entrée.

    De plus, le fonctionnement des circuits tend généralement à se dégrader lorsque les niveaux de tension traités sont très proches des tensions d'alimentation. C'est d'ailleurs probablement pour cette raison que le constructeur prend la précaution de spécifier les performances dynamiques du MCP3208 sur une plage plus réduite que 0V~5V (c.f. page 2 : « VIN = 0.1V to 4.9V »).

    Bref, même si la plage de fonctionnement du convertisseur est bien de 0V à 5V lorsque Vref=5V, on n'a pas forcément intérêt à travailler jusqu'aux limites de cette plage.


    D'autre part, comme le suggère naru2to, il est important que la tension appliquée sur Vref soit la plus « propre » possible, c'est-à-dire correctement régulée et exempte de perturbations.

    Il paraît évident que mesurer une tension à quelques mV près présente beaucoup moins d'intérêt lorsque la tension de référence est affectée d'un bruit de quelques dizaines de mV et varie de quelques centaines de mV au gré de la consommation du montage, ce qui risque notamment d'arriver si l'on connecte directement Vref au VDD.

  16. #12
    PA5CAL

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Si le convertisseur réalise des mesures relatives à Vref (détermination de la résistance d'un capteur, par exemple), alors la valeur exacte de cette tension n'a pas d'importance. Toutefois, celle-ci ne doit pas présenter de variations trop rapides (notamment du fait de parasites provenant des circuits numériques) sous peine de fausser le résultat des conversions.

    Il est d'usage de séparer l'alimentation numérique et l'alimentation analogique, et lorsque cette dernière est issue de la première, elle est obtenue à l'aide d'un filtrage énergique (passe-bas LC) ou d'une régulation statique (avec abaissement de la tension).

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  18. #13
    capresdt

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Merci pour vos réponse,

    donc, quelle est la meilleure solution pour alimenter Vref ?

    Sur ma carte, j'ai une tension 12V (générée par un Convertisseur de découpage DC/DC TMR2412), je peux ajouter 2 régulateurs LDO 12V --> 5V, un premier pour Vcc et le deuxième pour Vref.

    https://docs-emea.rs-online.com/webd...6b8134501b.pdf

  19. #14
    Vincent PETIT
    Animateur Électronique

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Citation Envoyé par capresdt Voir le message
    donc, quelle est la meilleure solution pour alimenter Vref ?
    Il n'y a pas de meilleure solution, comme le dit Pascal ça dépend si le signal du capteur et fonction de l'alimentation, ça dépend si tu as besoin de faire une mesure relative à VREF, ... il n'y a que toi qui les réponses car tu ne donnes aucune info.

    Voici un exemple :
    Imagine que tu veuilles mesurer avec un ADC le signal issu d'un capteur de température type LM35, le signal de ce capteur n'est pas fonction de l'alimentation (ou très très peu) c'est à dire que si tu alimentes ce capteur avec une tension VCC qui a un taux d'ondulation ou qui n'est pas très précise ou qui varie suivant la consommation du reste du montage, ..., le signal du capteur du LM35 ne variera pas. Si tu connectes VREF de l'ADC à VCC alors tu vas te retrouver à mesurer un signal analogique uniquement fonction de la température avec un ADC dont la précision fait du yoyo au rythme de l'ondulation de l'alimentation Ta mesure ne sera donc pas stable !

    Exemple inverse :
    Imagine que tu veuilles mesurer avec un ADC le signal issu d'un capteur de température type PT100 câblé dans un simple pont diviseur, le signal du pont est fonction de la température mais aussi de la tension d'alimentation VCC qui peut varier légèrement. Si tu connectes VREF de l'ADC à VCC alors dans ce cas ça ira puisque tout variera en même temps.

    Clou du spectacle :
    Suivant le degrés de précision que tu veux atteindre, ce que j'ai écrit au dessus est peut être négligeable.... Moralité, en électronique il n'y a jamais de meilleure solution, elle dépend du contexte.
    Là où il n'y a pas de solution, il n'y a pas de problème.

  20. #15
    Seb.26

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Citation Envoyé par capresdt Voir le message
    @Seb.26
    4V Max
    Donc 5v est un peu haut mais c'est pas dramatique, tu "perds" de la précision (car ton max=5v mais que toi tu vas jusqu’à 4v) ... donc un vRef de 5v n'est pas catastrophique, mais selon la précision voulue et le contexte (voir post de Daudet & co) , tu peux vouloir un vRef de qualité (stable) et/ou plus ciblé (plus proche de 4v)

    Mais en testant la boule de crystal de Daudet, je dirais que tu peux utiliser 5v pour commencer tes tests, ensuite tu verras ce que ça donne.

    NB: quelle fréquence d'échantillonnage tu veux, car tu peux aussi "lisser" tes valeurs sur 'n' échantillons...
    << L'histoire nous apprend que l'on apprend rien de l'histoire. >>

  21. #16
    capresdt

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Bonjour,

    une autre question à propos le même circuit, est ce qu'en alimentant VDD et Vref à 3.3V, j'aurais une sortie en SPI en 3.3V également, donc je peux brancher ça directement au Raspberry qui a un bus SPI en 3.3V ?

    Merci

  22. #17
    PA5CAL

    Re : Convertisseur analogique numérique

    Oui.

    À condition de ne pas dépasser 3,3V sur l'entrée analogique.

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