Fiche de TP sur le réseau R-2R (CNA)
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Utilisation d’un convertisseur numérique analogique. 1°) Utilisation du réseau R-2R et compréhension de ce qu’est un CNA - Alimente le module DEL en +15V, 0V, -15 V puis connecte ce module à ton ordinateur. Connecte le module R-2R sur le module DEL. Rappel : L’allumage des diodes commandé par 8 broches du port parallèle. Toi même tu peux commander l’état de ces 8 broches à l’aide du quick basic puisque quand tu écris une ligne de programme : OUT &h378,27 les 8 broches du port parallèle prennent respectivement les états 0 0 0 1 1 0 1 1 conversion en binaire de 27. 0 0 0 1 1 0 1 1 correspond à une information contenue dans un octet Si on décompose l’ordre donné à l’ordinateur : OUT : mettre la sortie &h378: situé à l’adresse 378 27 : dans l’état correspondant à la conversion binaire de 27. Sur le module R-2R se trouvent en fait 2 montages : le réseau appelé R-2R que tu vas utiliser aujourd’hui et le comparateur que tu étudieras lors d’une prochaine séance. Le réseau R-2R comporte 8 étages, chaque étage étant relié à une des 8 broches de la sortie 378 du port parallèle. Tu vas donc pouvoir commander ce réseau à partir de ton ordinateur. - Pour savoir pourquoi l’ensemble des résistances porte le nom de R-2R, décode les valeurs de ces résistances. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… - Branche un voltmètre permettant la mesure de la tension Us entre la sortie analogique et la masse. - Ecris un programme en quick basic afin de compléter le tableau suivant. Information numérique binaire envoyée à l’adresse 378 Conversion décimale Grandeur analogique : tension Us mesurée en sortie du réseau R-2R 10101010 01010101 00000000 11111111 01111111 Le réseau R-2R a donc une fonction de convertisseur numérique-analogique (CNA) : il convertit une information binaire numérique en tension électrique qui est une grandeur mesurable (analogique) dont la valeur varie selon l’information numérique. - Tu as sûrement vu qu’il y avait proportionnalité entre la conversion décimale du code binaire et la tension mesurée. Que vaut le coefficient de proportionnalité k tel que conversion décimale = k Us k=………. - Quel code numérique faut-il pour avoir 1 volt en sortie analogique ?……………………………………………………………………………… - Quelles sont les valeurs minimales et maximales de la tension de sortie ? Usmin = ……………… , Usmax =……………….. - Combien de valeurs différentes peut prendre la tension de sortie analogique ? …………………………………………. - Quel écart (appelé pas du CNA) y a-t-il entre 2 valeurs successives de tension de sortie ? pas = ……………… - Ce convertisseur numérique analogique est donc commandé en entrée par 8 bits c’est donc un CNA 8 bits. Il en découle que la tension de sortie peut prendre en sortie 256 valeur différentes (256 = 2 8). Il existe des CNA 16 bits qui sont bien plus performant. En effet leur tension de sortie peut prendre ………………………… valeurs différentes. 2°) Création d’une rampe de tension. Le but de cette partie est d’écrire un programme qui permette d’obtenir en sortie du CNA une tension qui augmente automatiquement et régulièrement en partant de la valeur minimale, en passant par toutes les valeurs possible et s’arrête sur la valeur maximale. Cela s’appelle une rampe de tension. Tu utiliseras des rampes de tensions dans les séances futures. Si tu pense savoir comment faire, essaie sans regarder l’indice ci-dessous. Indice : Dans un programme, quand on souhaite répéter une action un grand nombre de fois mais avec une variable qui augmente à chaque fois, on utilise une boucle FOR. Essaie ce programme CLS FOR n=0 to 1000 PRINT n NEXT n Quand tu as réussi à programmer une rampe de tension, tu peux modifier simplement ton programme pour que la rampe s’effectue au ralenti. Imprime ton programme. 3°) Pour les plus rapides - Modifie ton programme pour que la rampe s’effectue à nouveau le plus vite possible et qu’elle se reproduise tant qu’une touche du clavier n’a pas été enfoncée. - Visualise la tension de sortie à l’oscilloscope. - Pourquoi parle-t-on de rampe en escalier ? - Quelle est la durée d’une rampe ? - Quelle est la durée d’une marche ? - Si tu veux en savoir plus sur la théorie du réseau R-2R, une page du site MPI y est consacrée.
