Brevet FR2907988A1 — publié le 20080502

Modulateur sigma-delta La présente invention concerne un modulateur sigma-delta permettant de convertir un signal analogique en un signal numérique à partir d'un convertisseur analogique-numérique asservi dans une boucle fermée. Elle s'applique notamment dans le domaine de l'électronique. La conversion d'un signal analogique en un signal numérique est devenue une opération classique dans les circuits électroniques actuels, grâce à des composants standards du marché couramment regroupés sous l'acronyme CAN signifiant Convertisseur Analogique-Numérique . Il s'agit de représenter un signal e(t) variant cle manière continue dans le temps et pouvant prendre n'importe quelle valeur sous une forme s(t) échantillonnée dans le temps. Chaque échantillon peut prendre un nombre fini de valeurs quantifiées possibles et chaque valeur est codée sur un nombre de bits bien déterminé. Chaque bit peut prendre uniquement deux valeurs possibles, 1 ou -1 par exemple. Les CAN classiques offrent des performances en précision qui sont suffisantes à des fréquences relativement basses du signal d'entrée, de l'ordre de quelques mégahertz. Cela signifie qu'à ces fréquences, la différence entre le signal représenté numériquement en sortie et le signal analogique d'entrée est acceptable. Mais dans le domaine des hyperfréquences, lorsque la fréquence du signal d'entrée est de l'ordre de plusieurs gigahertz, la dynamique des CAN classiques, c'est-à-dire leur capacité à échantillonner/quantifier rapidement le signal d'entrée, s'avère nettement insuffisante. En premier lieu, ceci est du à un phénomène de rémanence sur un composant interne des CAN appelé échantillonneur/bloqueur. Un échantillonneur/bloqueur peut difficilement stabiliser un signal d'entrée en vue de le quantifier s'il est à trop haute fréquence : la durée de stabilisation devient trop courte et les amplitudes entre les échantillons à stabiliser trop élevée. Ceci introduit des erreurs, c'est-à-dire que des échantillons numériques peuvent ne pas être représentatifs du signal analogique. Ainsi, à fréquence élevée la différence entre le signal représenté numériquement en sortie et le signal analogique en 2907988 2 entrée devient non négligeable et la précision du CAN n'est plus suffisante. En résumé, la précision des CAN classiques diminue quand la fréquence du signal analogique e(t) appliqué à leur entrée augmente. Ils ne sont donc pas adaptés à l'utilisation dans des applications à très hautes fréquences 5 exigeant une bonne précision numérique, comme les radars par exemple. Un procédé appelé modulation EA permet d'améliorer la précision d'un CAN localement autour d'une fréquence, éventuellement autour d'une fréquence élevée. Comme illustré par la suite, l'idée de base est de faire 10 varier arbitrairement le signal numérique de sortie, ou de le moduler , de manière à minimiser l'erreur sur la puissance, quitte à ce que des échantillons du signal numérique de sortie puissent sembler non représentatifs du signal analogique d'entrée. Pour cela, la modulation EA s'appuie notamment sur un principe de sur-échantillonnage du signal 15 d'entrée sur un petit nombre de bits. II s'agit d'une part d'augmenter la précision temporelle en découpant le signal en un grand nombre d'échantillons très brefs. D'autre part, il s'agit de diminuer la précision en amplitude en ne codant, pour chaque échantillon, que peu de valeurs d'amplitude distinctes, ceci en utilisant peu de bits. Intrinsèquement, cela 20 génère une erreur due au manque de précision sur la quantification de l'amplitude de chaque échantillon. Par conséquent, l'erreur inhérente à tout procédé de numérisation et abusivement appelée bruit de quantification , est importante. Mais en s'appuyant sur le sur-échantillonnage, le signal numérique de sortie est modulé comme précédemment explicité, ce qui 25 permet de minimiser la puissance de ce bruit de quantification dans une bande de fréquence déterminée. Dans le domaine fréquentiel ou spectral, il est couramment dit que la modulation EA conforme le bruit de quantification. En effet, la modulation du signal numérique de sortie, qui est adaptée à la fréquence du 30 signal d'entrée, revient à minimiser la puissance du bruit de quantification autour de cette fréquence, ou encore à diminuer la densité spectrale du bruit cle quantification autour du signal utile. En fait, le spectre du bruit de quantification doit être rendu conforme à un spectre idéal présentant un creux au voisinage de la fréquence d'utilisation. Ainsi, même si un bruit de quantification important est intrinsèquement généré en modulation EA, ceci 2907988 3 quelle que soit la fréquence du signal en entrée, au moins ce bruit de quantification est de faible puissance au voisinage de la fréquence d'utilisation. Dans la pratique et comme explicité par la suite, un modulateur EA est obtenu par compression du bruit à la fréquence d'utilisation. 5 Un modulateur EA peut être mis en oeuvre à partir d'un CAN ;asservi dans une boucle d'asservissement de manière classique, en vue d'atténuer l'influence de son bruit de quantification sur sa sortie numérique. Dans ce cas, un convertisseur numérique-analogique, appelé CNA par la 10 suite, permet de re-convertir en analogique le signal numérique de sortie du CAN en vue de le soustraire au signal d'entrée par principe de la boucle fermée d'asservissement. Un amplificateur et un filtre dans la boucle permettent de contourner l'inconvénient des CAN classiques : ils permettent d'associer haute fréquence et fine résolution. Comme détaillé par la suite, 15 l'architecture d'un tel circuit est tout à fait remarquable, car elle applique des principes de montage classiques à des composants très spécifiques, le comportement individuel des composants étant toujours complémentaire des principes de montage. Cela permet à l'ensemble du système de converger de manière plutôt naturelle vers le but recherché. 20 II est à noter qu'il est tout à fait possible de ne renvoyer vers l'entrée qu'un nombre réduit de bits issus du CAN, par exemple les bits les plus significatifs, qui seront par la suite désignés par l'acronyme anglo-saxon MSB signifiant Most Significant Bit . Dans ce cas, les bits restants, à 25 savoir les bits les moins significatifs qui seront par la suite désignés par l'acronyme anglo-saxon LSB signifiant Less Significant Bit , constituent une mesure de l'erreur commise par le modulateur EA, mesure qu'il est possible d'exploiter numériquement pour réduire le bruit dans la bande sous réserve de connaître la fonction de transfert numérique complète, c'est-à-dire 30 en amplitude et en phase, du modulateur en boucle ouverte. Cependant, outre le phénomène de rémanence observé à fréquence très élevée du signal d'entrée sur les échantillonneurs/bloqueurs d'un CAN et auquel la modulation EA se propose d'apporter une réponse, un 35 phénomène de métastabilité se pose à d'autres composants des CAN 2907988 appelés les comparateurs. La métastabilité est un phénomène connu d'indécision dans les CAN d'autant plus important que la fréquence d'échantillonnage augmente et donc que le temps de traitement diminue. Ce phénomène a toujours existé, mais avec l'augmentation de la vitesse de 5 fonctionnement des circuits numériques actuels, il est passé du second au premier plan. A cause de ce phénomène, qui est détaillé par la suite, certains bits peuvent ne pas être décidés en sortie d'un CAN dans un modulateur EA : ils ne valent ni -1 ni 1. Ce sont des, couches logiques situées après les comparateurs du CAN qui lèvent ces indécisions de manière totalement 10 indépendante, d'une part pour le signal numérique de sortie et d'autre part pour le signal numérique renvoyé vers l'entrée du modulateur. Ainsi rien ne garantit que les levées d'indécision soient cohérentes ou homogènes entre le signal numérique de sortie et le signal) numérique renvoyé vers l'entrée. La différence entre ces deux signaux doit être considérée comme une erreur 15 ajoutée. Le phénomène de métastabilité est très gênant pour les modulateurs EA. En effet, dans les cas d'indécision le principe de la boucle fermée d'asservissement n'est pas efficace, car la différence e ùs calculée peut ne pas être représentative de la différence réelle entre l'entrée de 20 boucle et la sortie du CAN ou du modulateur. Les modulateurs EA actuels s'accommodent de cette erreur ajoutée, misant sur le fait que les cas de bits non décidés sont rares, constituant un parasite de temps en temps. Par exemple, un bit tous les 109 25 bits peut rester non décidé. Cependant, si l'erreur porte sur un bit de poids fort, cela peut correspondre à une erreur en puissance de -80 à -90 décibels. L'invention a notamment pour but de pallier l'inconvénient précité 30 en assurant que même si une erreur est commise en sortie de CNA, c'est-àdire si la décision prise par les registres du CNA ne résout pas correctement l'indécision laissée par le CAN, en tout cas cette erreur se retrouve à la fois en sortie du modulateur et dans le signal re-bouclé. De cette manière le principe de la boucle d'asservissement reste efficace dans tous les cas, 35 même en cas d'erreur. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un 2907988 modulateur sigma-delta permettant de convertir un signal analogique en un :signal numérique à partir d'un convertisseur analogique-numérique, le signal numérique de sortie étant soustrait au signal d'entrée après conversion par un convertisseur numérique- analogique et cette différence étant filtrée et 5 amplifiée d'un facteur élevé à l'entrée du convertisseur analogique-numérique. Les bits non décidés en sortie du convertisseur analogique-numérique sont affectés des mêmes valeurs dans le signal numérique de sortie du modulateur et dans le signal numérique renvoyé vers l'entrée du modulateur. 10 Par exemple, la sortie numérique du modulateur peut être située après que des valeurs définitives aient été affectées aux bits non décidés pour le signal numérique renvoyé vers l'entrée du modulateur. Le signal numérique de sortie du modulateur peut être la conversion en numérique du signal analogique échantillonné, quantifié et maintenu en sortie du 15 convertisseur numérique-analogique, par utilisation d'un simple convertisseur analogique-numérique par exemple. Ou encore, le signal numérique de sortie du modulateur peut être obtenu par transformation en code binaire des tensions de commande des commutateurs des sources de courant du convertisseur numérique- 20 analogique. L'invention a pour principal avantage que sa mise en oeuvre peut 25 se faire de manière élémentaire et à coût minimal, ne nécessitant éventuellement que l'ajout d'un CAN médiocre de faible complexité, sans échantillonneurs/bloqueurs, pour simplement remettre en forme numérique un signal analogique déjà échantillonné et quantifié. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent : les figures la, lb, 2a et 2b, par des graphes une illustration du 35 principe de modulation EA, 2907988 6 - les figures 3a et 3b, par des synoptiques un exemple de réalisation d'un modulateur E0, la figure 4, par un schéma une analogie mécanique du phénomène de métastabilité, 5 la figure 5, par un synoptique un exemple de modulateur EA selon l'invention. Les figures la, lb, 2a et 2b, illustrent par des graphes le principe 10 de la modulation EA dans le cas d'un fonctionnement à un seul bit en bande de base. Comme illustré par la figure 11a, un signal analogique e(t) peut être converti en un signal numérique si(t) sur 1 bit à fréquence d'échantillonnage basse. La figure lb illustre alors l'erreur commise sur la puissance du signal 15 par une aire AI située entre l'intégrale de e(t) représentée par une courbe 1 et l'intégrale de si(t) représentée par une courbe 2. De même et comme illustré par la figure 2a, le signal analogique e(t) peut également être converti en un signal numérique s2(t), toujours sur 1 büt mais à fréquence d'échantillonnage plus élevée. Le signal numérique s2(t) 20 présente des variations ou des modulations arbitraires, c'est-à-dire des échantillons qui peuvent sembler non représentatifs du signal analogique d'entrée e(t). Cependant la figure 2b illustre l'erreur commise sur la puissance du signal par une aire A2 située entre l'intégrale de e(t) représentée par la courbe 1 et l'intégrale de s2(t) représentée par une courbe 25 3. Il apparaît clairement que l'erreur A2 commise en puissance en approximant e(t) par le signal s2(t) rnodulé est plus faible que l'erreur AI commise en puissance en approximant: e(t) par le signal si(t) non modulé. C'est ce qui permet de minimiser la puissance du bruit de quantification. 30 Les figures 3a et 3b illustrent par des synoptiques un exemple de réalisation d'un modulateur EA. Comme illustré par la figure 3a, un modulateur EA peut être mis en oeuvre à partir d'un CAN 10 asservi dans une boucle fermée de manière 35 classique. Le CAN 10 est disposé dans une boucle fermée d'asservissement 2907988 7 en vue d'atténuer l'influence de son bruit de quantification bcAN sur sa sortie numérique s en fonction d'un signal analogique d'entrée e à convertir. La boucle fermée d'asservissement comporte un sommateur 12 prenant e et s en entrée et dont le rôle dans la boucle est de réaliser l'opération de 5 soustraction e ùs (opération A du modulateur) par principe de la boucle fermée d'asservissement. La portion de circuit entre la sortie du modulateur EA et l'entrée du sommateur 12 qui permet d'envoyer s vers le sommateur 1 2 est couramment appelée retour de boucle . Dans le cas particulier de la figure 3a, le retour de boucle comporte en plus un convertisseur 10 numérique-analogique 11, que l'on appellera CNA de retour de boucle par la suite, qui permet de re-convertir en analogique le signal numérique s de sortie du CAN 10 en vue de le soustraire au signal d'entrée e par principe de la boucle fermée d'asservissement. lln amplificateur 13 de gain G élevé amplifie ensuite e - s . Le rôle de l'amplificateur 13 dans la boucle est de 15 comprimer le bruit bcAN par principe de la boucle fermée d'asservissement. En effet, si l'on appliquait le signal e directement à l'entrée du CAN 10, c'est-à-dire si le CAN 10 n'était pas asservi dans une boucle fermée, alors le signal s en sortie du CAN 10 serait s = e + bcAN et le rapport signal sur bruit serait égal à - E-. Alors que si le CAN 10 est asservi bCAN 20 dans une boucle fermée comme illustré par la figure 3a, il se montre facilement que le signal s en sortie du CAN 10 et le rapport signal sur bruit (SNR) associé sont donnés par les relations (1) et (2) suivantes : s = bCAN + G e (1) 1+G 1+G SNR = G x eù (2) bCAN Or, G est élevé par principe de la boucle fermée d'asservissement, donc 1 G z' 0 et 1. Ainsi s z-e et le rapport signal sur bruit est amélioré l+G 1+G d'un facteur G élevé. En cela, l'amplificateur 13 de gain G élevé 30 comprime d'un facteur 1 + G le bruit de quantification bcAN induit par le CAN 10. 25 2907988 8 Une boucle fermée d'asservissement est un montage générique en électronique pour comprimer le bruit d'un composant. Dans l'exemple de la figure 3a, une boucle d'asservissement est appliquée au CAN 10 pour comprimer son bruit de quantification bcAN . Seul le CNA 11 de retour de 5 boucle est une spécificité qui n'est pas donné par le principe de la boucle fermée d'asservissement. II permet de remettre s dans le même mode de représentation analogique que le signal e et autorise ainsi de calculer e û s . Un inconvénient majeur du circuit de la figure 3a asservissant le CAN 10 est le retard temporel du signal s sur le signal e . Ce retard est 10 inhérent au principe de boucle fermée d'asservissement. Son application à un CAN peut constituer un problème sérieux de stabilité par un effet comparable à l'effet Larsen, car les deux opérations de conversion d'analogique en numérique puis de numérique en analogique sont particulièrement coûteuses en temps. Plus précisément, une étude de la 15 stabilité des modulateurs EA menée par Thalès a montré que le produit G x B x T, où B est la bande du modulateur et T le retard de la boucle, ne peut pas dépasser une certaine valeur dépendant de la raideur de la réponse fréquencielle du modulateur. Pour obtenir une boucle stable et comme illustré par la figure 3b, 20 un composant 14 de filtrage à variation de phase minimale est inséré entre le sommateur 12 et l'amplificateur 13 el: réalise une opération d'intégration (opération E du modulateur). Le composant 14 qui filtre les fréquences élevées en dehors de la bande utile ciblée par le modulateur EA est réalisé de telle sorte que la réponse en fréquence globale (en amplitude et en 25 phase) de la boucle respecte le critère de stabilité de Nyquist. II est à noter que le filtrage dans un modulateur EL- fait l'objet d'un brevet déposé par Thalès. Ainsi, l'amplificateur 13 et le filtre 14 dans la boucle de contre-réaction de la figure 3b permettent par combinaison de contourner 30 l'inconvénient des CAN classiques : ils permettent d'associer haute fréquence et fine résolution. L'amplificateur 13 comprime le bruit de quantification, donc diminue l'erreur et augmente la précision. Le filtre 14 permet d'augmenter la fréquence en empêchant la boucle de diverger. L'architecture du circuit de la figure 3b est tout à fait remarquable, 35 car elle applique des principes de montage classiques à des composants 2907988 9 très spécifiques, le comportement individuel des composants étant toujours complémentaire des principes de montage. Cela permet à l'ensemble du système de converger de manière plutôt naturelle vers le but recherché. 5 La figure 4 illustre par une analogie mécanique classique le phénomène de métastabilité : celui du comportement d'une balle 20 au sommet d'une butte 21. Les états stables de la balle 20 sont situés de part et d'autre de la butte 21. II y a métastabilité si la balle 20 est en haut de la butte 10 21. En effet, on voit immédiatement que la balle 20 peut, dans certains cas où elle est très près du sommet de la butte 21, mettre très longtemps avant de rouler vers un côté ou l'autre. En théorie, elle pourrait même mettre un temps infini avant d'atteindre un état stable. Il y a cependant toujours dans la pratique un élément perturbateur qui finit par la faire rouler d'un côté ou de 15 l'autre, comme du vent ou des vibrations. Tout comme la balle 20 placée exactement au sommet de la butte 21 peut mettre du temps à rouler d'un côté ou de l'autre, lorsque le signal appliqué aux comparateurs du CAN 10 de la figure 3b est trop proche de l'un des seuils de décision, les comparateurs concernés ont des difficultés à 20 décider du niveau logique de leur sortie. Par exemple, si un signal inférieur à 0 est codé -1 et un signal supérieur à 0 est codé +1, et que le signal appliqué vaut 0+s avec très petit, les comparateurs peuvent ne pas être capables de faire la différence entre 0-8 et 0+c et donc être incapables de décider entre -1 et 1. C'est ce phénomène que l'on nomme la métastabilité 25 dans le contexte des CAN. Et plus la fréquence de travail est élevée, plus le phénomène s'accentue, car plus les comparateurs ont à se décider vite, et plus ils ont de chance de ne pas être décidé au bout du temps imparti. Ainsi, certains bits peuvent ne pas être décidés en sortie du CAN 10 au point de bifurcation vers la sortie du modulateur. C'est alors dans ce 30 cas des registres et des buffers de sortie du modulateur, après le CAN 10, qui décident finalement du niveau logique pris en sortie par les bits considérés. Pour cela, ils peuvent par exemple altérer un signal valant 0+E en un signal valant 0 et donc décider de donner le niveau -1 à un bit non décidé. De cette manière, ils décident du signal numérique s en sortie du 35 modulateur. De la même manière ce sont des registres et la logique de 2907988 10 décodage du CNA 11 qui décident du niveau logique pris en compte pour commuter les sources de courant du CNA 11 et qui décident ainsi du signal numérique s à convertir et à renvoyer, ou à re-boucler , vers l'entrée du rodulateur. Bien entendu ces niveaux dépendent beaucoup des 5 caractéristiques internes des registres, caractéristiques qui varient d'un registre à l'autre. En conséquence rien ne garantit que la décision prise par un registre de sortie de modulateur est cohérente ou homogène de la décision prise par un registre d'entrée de CNA 11. II est donc possible que le signal analogique renvoyé ou re-bouclé vers l'entrée ne corresponde pas 10 fidèlement au signal numérique de sortie. La différence entre ces deux signaux doit être considérée comme une erreur ajoutée par le retour de boucle même si elle trouve son origine dans le fonctionnement du CAN 10. La figure 5 illustre par un synoptique un exemple de modulateur 15 1;A selon l'invention, à partir des mêmes composants que ceux de la figure 3b et dans un circuit analogue. Par exemple, le CAN 10, le CNA 11, le sommateur 12 et l'amplificateur 13 de gain G sont assemblés dans une boucle fermée d'asservissement. Le filtre 14 permet de filtrer les fréquences hors bande utile et ainsi de réaliser un modulateur EA stable. Le signal 20 analogique e est appliqué à l'entrée du modulateur, le signal numérique s se retrouve à la sortie du CAN 10 et est appliqué à l'entrée du CNA 11 de retour de boucle. L'invention trouve en partie son fondement dans la constatation que la sortie du modulateur tel que décrit par la figure 3b n'est pas placée au 25 bon endroit. Ainsi, sur le plan général, l'exemple de la figure 5 vise à placer la sortie du modulateur au plus près du point de retour de boucle, là où s'effectue la différence avec le signal d'entrée. Ainsi, dans le montage de la figure 5, la sortie du modulateur se trouve par exemple après le CNA 11 de retour de boucle et après un CAN 15. Le CAN 15 exploite le fait que le signal 30 analogique en sortie du CNA 11 est, en tant que conversion d'un signal numérique, un signal échantillonné, quantifié et maintenu. En effet, le signal analogique en sortie du CNA 11 présente des niveaux constants sur des périodes de temps identiques, ces périodes correspondant à la fréquence d'échantillonnage du CNA 11. Les niveaux sont non seulement constants sur 35 chaque période, mais ne prennent également qu'un nombre fini de valeurs 2907988 1 'I discrètes. Ces valeurs discrètes correspondent aux niveaux de sortie du CNA 11, ces derniers correspondant eux-mêmes aux diverses possibilités de commutation des sources de courant du CNA 11. Le signal analogique en sortie du CNA 11 est dit en escalier . Le CAN 15 peut ainsi re-convertir ce 5 signal en un signal numérique de sortie de modulateur sans risquer de commettre des erreurs dues au phénomène de rémanence ou au phénomène de métastabilité. En effet, d'une part un signal maintenu ne présente pas, par nature, de variation importante d'amplitude dans un délai très court. Donc il ne se heurte pas à la rémanence des 10 échantillonneurs/bloqueurs. D'autre part, un signal échantillonné et quantifié présente des niveaux discrets et régulièrement espacés, ce qui permet de maximiser l'écart du signal aux seuils de décision. Donc il ne se heurte pas à la métastabilité des comparateurs. La conversion du CAN 15 est donc grandement facilitée : il ne s'agit que de remettre sous forme numérique, 15 c'est-à-dire sous forme de séries de bits, un signal déjà échantillonné et quantifié. Cela peut par exemple être réalisé par un CAN standard. Mais avantageusement, cela peut également être réalisé à faible coût par un CAN bas de gamme sans échantillonneurs/bloqueurs, ceci sans qu'aucune erreur de quantification ne puisse se produire. 20 L'opération de conversion réalisée par le CAN 15 ne fait que restituer l'information numérique déjà présente sur les commutateurs de commande des sources de courant du CNA 11, c'est-à-dire après ultime résolution des problèmes issus de la métastabilité du CAN 10. A ce stade, l'information numérique est sûre de rester inchangée, les commutateurs de 25 commande des sources de courant du CNA 11 constituant les dernières couches logiques qui étaient susceptibles de la modifier. Par conséquent, le signal analogique s en entrée du sommateur 12 correspond fidèlement au signal numérique s en sortie du CAN 15, même en cas d'erreur due au phénomène de métastabilité dans le CAN 10. La différence eûs en sortie du 30 sommateur est donc toujours bien représentative de la différence entre l'entrée et la sortie du modulateur, et le principe de la boucle fermée d'amortissement est efficace dans tous les cas. Le modulateur EA selon l'invention et présenté par la figure 5 contourne donc bien l'inconvénient des modulateurs ED classiques lié à la métastabilité des CAN. 35 2907988 12 Dans un mode de réalisation moins performant, il peut être envisagé de récupérer, à l'intérieur rnême du CNA 11 de retour de boucle, les tensions de commande des commutateurs des sources de courant et de les transformer en code binaire qui constitue le signal de sortie du 5 modulateur. Ceci évite la double conversion réciproque de numérique en analogique puis d'analogique en numérique de l'exemple de la figure 5. Mais les commutateurs eux-même se trouvent alors encore en aval de la sortie du modulateur et sont donc encore susceptibles d'altérer l'information numérique re-bouclée vers l'entrée. [)ans la pratique, une telle mise en 10 oeuvre diminue bien le risque de voir les bits non décidés prendre des valeurs différentes dans le signal de sortie du modulateur et dans le signal re-bouclé, mais elle n'annule pas ce risque. 15 L'invention décrite précédemment a encore pour principal avantage qu'elle réduit au minimum la taille du retour de boucle, c'est-à-dire la portion de circuit entre la sortie du modulateur EA et l'entrée du sommateur. Cela diminue d'autant tout risque d'écart numérique, quel qu'en soit son origine, entre le signal de sortie et le signal re-bouclé et renforce 20 d'autant l'efficacité de la boucle fermée d'asservissement. Dans le cas où le nombre de bits renvoyés vers l'entrée diffère du nombre de bits fournis par le CAN, un modulateur ED à deux sorties est obtenu. La première sortie fournit les LSB et la deuxième sortie fournit les MSB. Les LSB de la première sortie et la différence des MSB entre la 25 première sortie et la deuxième sortie constituent en quelque sorte une nouvelle mesure de l'erreur commise par le modulateur sur la première sortie, dont l'exploitation numérique en vue de réduire le bruit dans la bande utile reste possible sans changement aucun. REVENDICATIONS 1. Modulateur sigma-delta permettant de convertir un signal analogique (e) en un signal numérique (s) à partir d'un convertisseur analogique-numérique (10), le signal numérique de sortie (s) étant soustrait au signal d'entrée (e) après conversion par un convertisseur numérique-analogique (11) et cette différence étant filtrée et amplifiée d'un facteur élevé à l'entrée du convertisseur analogique-numérique, caractérisé en ce que les bits non décidés en sortie du convertisseur analogique-numérique (10) sont affectés des mêmes valeurs dans le signal numérique de sortie du modulateur (s) et dans le signal numérique renvoyé vers l'entrée (e) du modulateur. 2. Modulateur sigma-delta selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie numérique (s) du modulateur est située après que des valeurs définitives aient été affectées aux bits non décidés pour le signal numérique renvoyé vers l'entrée (e) du modulateur. 3. Modulateur sigma-delta selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal numérique de sortie (s) du modulateur est la conversion en numérique du signal analogique échantillonné, quantifié et maintenu en 20 sortie du convertisseur numérique-analogique (11). 4. Modulateur sigma-delta selon la revendication 3, caractérisé en ce que la conversion en numérique du signal analogique échantillonné et quantifié est réalisée par un convertisseur analogique-numérique (15). 25 5. Modulateur sigma-delta selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal numérique de sortie (s) du modulateur est obtenu par transformation en code binaire des tensions de commande des commutateurs des sources de courant du convertisseur numérique- 30 analogique (11).