Comprendre le CNA à échelle R/2R : alternative au convertisseur à poids binaires

Le CNA à échelle R/2R est une alternative populaire au convertisseur à poids binaires traditionnel (R/2ⁿR), offrant une configuration de résistances plus simple sans sacrifier les performances.

CNA R/2R vs R/2ⁿR

Les conceptions à poids binaires traditionnelles nécessitent une valeur de résistance unique pour chaque bit — souvent huit résistances différentes pour un convertisseur 8 bits. Cette diversité augmente la complexité de la nomenclature et l'effort d'assemblage.

Bien qu'on puisse regrouper des résistances identiques en série pour imiter les valeurs requises, cela ne fait que déplacer la complexité de la variété vers la quantité, rendant le circuit plus encombrant et plus difficile à gérer.

Qu'est-ce qu'un CNA à échelle R/2R ?

En n'utilisant que deux types de résistances (R et 2R) disposés en motif d'échelle, le circuit atteint le même pondérage binaire tout en gardant le nombre de composants gérable. Le schéma ci-dessous illustre ce réseau en échelle :

Bien que les mathématiques soient un peu plus complexes qu'avec de simples résistances pondérées, on peut analyser l'échelle en utilisant les équivalents de Thévenin ou la simuler dans SPICE. Les tensions de sortie résultantes pour chaque entrée 3 bits sont listées dans le tableau ci-dessous :

Fiche de travail associée :

• Fiche de travail sur la conversion numérique-analogique

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