On souhaite à partir d’une information numérique, codée sur n bits, récupérer un signal analogique, image du numérique.
La tension de sortie est obtenue en effectuant une opération de sommation sur n grandeurs multiples de deux les unes par rapport aux autres.
Bien que très simple comme structure, elle pose un problème pour la réalisation des résistances. Dans le cas d’un CNA 8 bits, il faut une précision inférieure à 0.4% sur la fabrication des résistances. De plus la gamme de variation des résistances va de 1 à 2^n. Leur valeur doit de plus être très supérieure à la valeur des Ron des interrupteurs. La linéarité du convertisseur sera liée à la précision des résistances. Un convertisseur de 16 bits sur ce principe n’est pas réaliste. On voit simplement qu’un offset sur l’A.Op. de sortie entraînera une translation de la droite de transfert vers la droite ou la gauche. De même, la résistance permettant la conversion courant tension, si elle est incorrecte, entraînera une erreur de gain.
Ce type de CNA, qui est le CNA conventionnellement utilisé, ne fait appel qu’à deux valeurs de résistances différentes (R – 2R) ce qui simplifie ainsi sa mise en œuvre par rapport à la structure parallèle précédente.
Un réseau (R – 2*2R) est associé à un convertisseur courant – tension. Le réseau est alimenté sous une tension Vref. Un interrupteur, commandé par l’état du bit b0, oriente le courant dans la branche soit vers le convertisseur courant - tension (b0=1) soit vers la masse (b0=0) : 1ère remarque : Le courant traversant la résistance R du réseau se divise en deux à travers les résistances 2R. 2de remarque : L’impédance vue par la source Vref est indépendante de l’état de l’interrupteur commandé par b0 et elle vaut 2R. Ainsi, la résistance 2R placée en fin du réseau peut elle-même être remplacée par un nouveau réseau R-2R. L’expression de la tension de sortie est :
On peut évidemment reprendre le principe pour n cellules:
De même pour le CAN, les CNA peuvent être un CI seul:
