Le monde physique est par nature analogique dans presque toutes les situations. Il est perçu à travers des signaux analogiques tels que le son, les ondes visuelles qui ne peuvent être traités que par des systèmes analogiques. Depuis deux décennies, le traitement numérique des données l’emporte sur les approches essentiellement analogiques. Grâce au numérique, le stockage de l’information est plus aisé à effectuer. L’interface nécessaire entre le monde analogique et le monde numérique est un convertisseur analogique numérique. On vous en dit plus dans la suite.
Plan de l'article
Qu’est-ce qu’un signal analogique ?
Les signaux analogiques sont un type de signaux continus qui varient dans le temps. La majorité des capteurs environnementaux à savoir les capteurs de température, de lumière, de pression et de son communiquent avec des microcontrôleurs grâce à des signaux analogiques. Ces capteurs analogiques fournissent des valeurs dans un intervalle spécifique selon ce que les capteurs ont détecté. En principe, les signaux analogiques ont la forme d’ondes sinusoïdales et peuvent être définis par l’amplitude, la fréquence et la phase, l’amplitude représentant la hauteur la plus élevée des signaux, la fréquence indiquant le taux variable des signaux analogiques et la phase désignant la position du signal dans le temps.
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Qu’est-ce qu’un signal numérique ?
Contrairement aux signaux analogiques, les signaux numériques sont un type de signaux discrets qui varient dans le temps. Dans un signal numérique, les données sont transportées sous forme binaire. Cela veut dire qu’un signal numérique peut porter un « 0 » ou un « 1 ». A titre d’exemple, un interrupteur envoie des signaux numériques lorsque vous appuyez dessus pour l’allumer et transmet en tant que « 1 ». Par contre, pour s’éteindre, il transmet les signaux en tant que « 0 ». Tout comme c’est le cas chez les signaux analogiques, les signaux numériques ont également une amplitude, une fréquence et une phase. Les signaux numériques sont normalement définis par un intervalle de bits et un débit binaire où l’intervalle de bits est le temps nécessaire pour la transmission d’un bit et le débit binaire est la fréquence de l’intervalle de bits.
Qu’est-ce qu’un convertisseur analogique numérique ?
Dans une situation où vous devez utiliser des capteurs analogiques et communiquer avec un microcontrôleur, il n’est pas possible pour le microcontrôleur de cerner systématiquement les signaux analogiques. Cela s’explique par le fait que les microcontrôleurs ne comprennent que le langage des signaux numériques formés de 1 et de 0. Par conséquent, ce type de système requiert un dispositif intermédiaire qui est en mesure de convertir les signaux analogiques de ces capteurs en signaux numériques afin de permettre une compréhension des signaux au microcontrôleur. Un convertisseur analogique numérique ou ADC (Analog to Digital Converter) est donc un circuit intégré électronique qui a les capacités requises pour la conversion des signaux analogiques en signaux numériques.
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Quels sont les avantages d’un convertisseur analogique numérique ?
Il ne fait l’ombre d’aucun doute qu’un convertisseur analogique numérique est avantageux à plusieurs égards. Quelques uns de ces avantages ont été répertoriés pour vous :
- Les microprocesseurs ne peuvent effectuer des traitements complexes que sur des signaux numérisés. A cet effet, il faut recourir à un convertisseur analogique numérique pour convertir les signaux analogiques en signaux numériques pour permettre la communication ;
- Lorsque les signaux se présentent sous une forme numérique, ils sont moins sensibles aux effets néfastes du bruit additif par rapport aux signaux analogiques. Pour cette raison, le recours à un convertisseur analogique numérique s’impose donc pour convertir les signaux analogiques en numériques afin de ne pas altérer leur qualité ;
- Le convertisseur analogique numérique établit une liaison entre le monde analogique des transducteurs et le monde numérique du traitement du signal ainsi que de la gestion des données ;
En réalité, les convertisseurs analogiques numériques permettent d’optimiser vos signaux. Ils sont utiles pratiquement partout où un signal analogique nécessite un traitement, un stockage ou un transport sous forme numérique avant d’être compris. Les voltmètres numériques, les téléphones portables, les thermocouples, l’oscilloscope numérique sont quelques exemples d’application du convertisseur analogique numérique.
