Principe :
La tension à mesurer est comparée avec une rampe de tension linéaire en fonction du temps.
Cette rampe est produite par un convertisseur numérique analogique qui assure une meilleure linéarité que dans les CAN à rampe analogique. Tant que la tension de la rampe est inférieure à la tension à mesurer, on compte les impulsions délivrées par une horloge. On arrête le comptage quand la tension de rampe dépasse la tension à mesurer. Le nombre d'impulsions est donc proportionnel à la valeur à mesurer.
Cycle de mesure :
Initialisation : On décharge le condensateur et on remet le compteur à zéro.
Échantillonnage : Pour éviter les fluctuation de la tension d'entrée, on utilise un circuit échantillonneur-bloqueur (schématisé ici par un condensateur et un inverseur). Après décharge du condensateur, celui-ci est mis pendant un bref instant en contact avec la source (il faut que la valeur de la constante de temps de charge soit beaucoup plus faible que la durée du contact) puis il est relié à l'entrée du comparateur.
Mesure : On commence le comptage. Les sorties du compteur (en jaune) sont reliées aux entrées du convertisseur numérique-analogique (en orange) et aux entrées d'un circuit décodeur (en vert). A chaque top d'horloge, la tension délivrée par le CAN et appliquée à la seconde entrée du comparateur, augmente de la valeur du pas. La mesure cesse lorsque le comparateur bascule.
Affichage : Le contenu du décodeur est déversé dans l'afficheur puis l'afficheur est bloqué.
Avantages et inconvénients :
Simple, assez précis et bon marché mais lent. La durée de conversion est fonction de la valeur à mesurer.
Ce type de convertisseur a été remplacé par des convertisseurs à double rampes qui permettent un meilleur contrôle du zéro.
Ce type de convertisseur est réservé aux applications pour lesquelles une dizaine de mesures par seconde est suffisant.
Utilisation :
Un click sur le bouton [Départ] génère une nouvelle valeur Vx à convertir. Celle-ci est affichée dans le cadre rouge. Le cadre orange indique la valeur de la tension de sortie du CNA.
Pour simplifier la valeur du pas est prise ici égale à 10 mV.