GÉNIE ÉLECTRIQUE

Dernière mise à jour 
19 août 2006

Fonction: Traitement programmé de l'information.

Etude de l’échantillonneur-bloqueur

        Un convertisseur analogique-numérique met un certain temps pour effectuer la conversion. Pour que le fonctionnement soit correct, il faut que la tension à convertir reste constante durant la durée de la conversion. C’est le rôle de l’échantillonneur-bloqueur.

Schéma de principe:

Principe du fonctionnement:

    Le fonctionnement de l’échantillonneur-bloqueur se décompose en deux phases. La première phase dîte d’acquisition s’effectue lorsque le commutateur analogique est fermé. Le condensateur C se charge à la valeur de la tension analogique à échantillonner Ve. La deuxième phase dîte de blocage s’effectue lorsque le commutateur analogique est ouvert. La tension Vs est égale à la tension aux bornes de C et est constante. Le condensateur C joue le rôle de mémoire analogique. Le commutateur analogique est commandé par un signal d’horloge dont la fréquence est appelée fréquence d’échantillonage.

Travail à effectuer:

    1-Rappeler les caractéristiques d’un amplificateur opérationnel parfait. Représenter la caractéristique de transfert.

    2- Quel est le nom donné aux étages d’entrée et de sortie sur le schéma de principe précédent ? Préciser leur rôle.

    3-Compléter les graphes ci-dessous. Lorsque le signal Horloge est à l’état haut le commutateur analogique est         fermé. Lorsque le signal Horloge est à l’état bas le commutateur analogique est ouvert.

    4-Préciser sur le graphe de Vs les intervalles de temps pendant lequel Vs est constante.

    5-Décrire le fonctionnement et conclure sur le temps de conversion.

Caractéristiques technologiques d’un échantillonneur-bloqueur:

    Un échantillonneur-bloqueur idéal possède:

        -un étage d’entrée d’impédance infinie et d’impédance de sortie nulle;

        -un commutateur analogique de R_on nulle, à la commutation instantanée et à pouvoir de coupure très grand;

        -un condensateur de maintient C sans pertes;

        -un étage de sortie d’impédance d’entrée infinie, de courant de polarisation nul et d’impédance de sortie nulle.

    Du fait de l’imperfection de tous ces éléments là, les constructeurs précises:

        -ta : temps d’acquisition (acquisition time)

        -t0 : temps d’ouverture (aperture time), c’est le temps que met le commutateur à s’ouvrir en générant une erreur de tension e, dont l’amplitude dépend de la vitesse de croissance de Ve (dVe/dt, slew rate).

HECTOR M Décembre 2001