Signaux analogiques et numériques : quiz de Bac pro CIEL
Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
Un signal analogique varie de façon continue ; un signal numérique est une suite de valeurs codées sur un nombre fini de bits.
Un CAN transforme une tension analogique en valeur numérique codée ; un CNA fait le chemin inverse.
Sur n bits, on dispose de 2^n valeurs possibles ; le pas vaut Vref / 2^n dans les calculs de ce quiz.
Le pas et la période d'échantillonnage influencent la qualité du signal numérisé.
Avant de commencer
Ce quiz couvre la différence entre signal analogique et signal numérique, le rôle du convertisseur analogique-numérique (CAN) et du convertisseur numérique-analogique (CNA), ainsi que les petits calculs de codage que tu rencontreras en électronique et avec les cartes à microcontrôleur. Réponds d'abord sans notes, puis lis chaque explication, même quand tu as juste : elle précise souvent le piège à éviter.
Quiz
15 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
Les signaux issus de capteurs sont des signaux analogiques.1 La tension varie sans saut entre ses valeurs possibles. Il ne devient numérique qu'après passage dans un CAN. Le dernier choix est faux : on traite justement ces signaux avec un microcontrôleur, après numérisation.1
Le CAN prend une grandeur analogique, généralement une tension, et la traduit en valeur numérique codée sur plusieurs bits.3 Le deuxième choix décrit l'opération inverse, celle du CNA.4 L'amplification et le stockage sont d'autres fonctions, sans rapport avec la conversion.
Le CNA part d'un nombre codé sur plusieurs bits et en fait une grandeur analogique, proportionnelle à ce nombre.4 Le deuxième choix décrit le travail du CAN : c'est le piège classique, car les sigles se ressemblent alors que le sens de la conversion est inversé.3
C'est vrai : le CAN traduit la grandeur analogique en valeur numérique codée sur plusieurs bits.3 Penser qu'il fournit une tension de sortie continue revient à confondre sa sortie avec celle d'un CNA.4
Chaque bit a deux états possibles, donc n bits donnent 2n combinaisons. Pour 8 bits : 28=256 valeurs, de 0 à 255. L'erreur courante est de répondre 8 × 2 = 16 ou 255 : 255 est le plus grand code, mais il y a bien 256 codes en comptant le 0.
On calcule q=5/256=0,01953125 V, soit environ 19,53 mV. Une erreur fréquente consiste à diviser par 255 ou par 8 ; ici le diviseur est le nombre de valeurs, 28=256. Oublier de convertir les volts en millivolts donne 0,02 au lieu de 19,53.
Le pas vaut 5/16=0,3125 V. Ensuite 3/0,3125=9,6 ; la partie entière est 9, soit 1001 en binaire. Arrondir à 10 serait faux avec la convention annoncée, qui retient la partie entière.
La numérisation permet aisément le traitement, le stockage, la transformation, la restitution et la copie des signaux.1 Le dernier choix est faux : le signal numérisé est une représentation par des valeurs en nombre fini, donc il garde un écart avec l'original, qui dépend du pas et de la période d'échantillonnage.1
Les CNA servent dans les équipements audio, dont les lecteurs de musique numérique, pour convertir des signaux audio numériques en signaux analogiques que l'oreille peut entendre.4 Le thermocouple relié à un voltmètre analogique reste entièrement analogique : aucune conversion n'y est nécessaire.
C'est vrai : ces convertisseurs utilisent un processus de dichotomie, c'est-à-dire qu'ils encadrent la tension en réduisant l'intervalle de moitié à chaque étape.3 Imaginer qu'ils testent toutes les valeurs une par une décrit une méthode plus lente, celle d'un compteur.
Avec plus de bits, le diviseur 2n augmente, donc le pas diminue : on passe de 256 à 4096 valeurs pour la même plage. La mesure est donc plus fine. Dire que le pas augmente confond « plus de valeurs » et « pas plus grand ». Il ne devient jamais nul : il reste une valeur finie.
Les activités proposées pour ce niveau montrent l'influence du pas et de la période d'échantillonnage sur la qualité d'un signal numérisé.1 Une période trop grande laisse passer des variations rapides sans les enregistrer, donc le signal reconstruit s'éloigne de l'original. L'idée que rien ne change est contredite par l'observation.
C'est vrai : les convertisseurs à pesées successives sont les plus répandus et on en trouve généralement un ou plusieurs dans chaque microcontrôleur.3 C'est ce qui permet de lire directement la tension d'un capteur analogique sur une broche de la carte.
Le pas vaut 5/16=0,3125 V et la sortie est proportionnelle au code,4 donc V=8×0,3125=2,5 V. Le code 8 est la moitié de 16 : on retrouve la moitié de 5 V. Répondre 5 V reviendrait à oublier le pas.
Le signal du capteur est analogique,1 alors que le microcontrôleur traite des valeurs numériques : il faut donc un CAN, qui traduit la tension en valeur codée.3 Le CNA irait dans l'autre sens, vers un actionneur ou un son. Un signal analogique n'est jamais du binaire avant conversion.
Les questions qu'on se pose
Comment ne pas confondre CAN et CNA ?
Lis le sigle dans l'ordre : le CAN va de l'Analogique vers le Numérique, le CNA va du Numérique vers l'Analogique. Le CAN code une tension en valeur numérique sur plusieurs bits.3 Le CNA produit une valeur analogique proportionnelle à la valeur codée.4 En pratique, un capteur appelle un CAN, un haut-parleur appelle un CNA.
Comment calculer rapidement le nombre de valeurs et le pas d'un convertisseur ?
Compte 2n valeurs pour n bits : 4 bits donnent 16 valeurs, 8 bits donnent 256 valeurs. Ensuite divise la tension de référence par ce nombre, q=Vref/2n, comme dans les questions de ce quiz. Vérifie toujours l'unité (V ou mV) avant de répondre, c'est la source d'erreur la plus courante.