bloqueur d'ordre un

Un maintien d'ordre un est une méthode de reconstruction de signal qui connecte des valeurs d'échantillons consécutives avec des lignes droites au lieu de maintenir chaque valeur constante jusqu'à l'arrivée de l'échantillon suivant. Lorsqu'un convertisseur numérique-analogique produit des pas de tension discrets, un circuit de maintien d'ordre un interpole linéairement entre eux, créant une approximation linéaire par morceaux du signal continu original. Ceci est distinct d'un maintien d'ordre zéro, qui maintient une tension constante entre les échantillons.

Le circuit lui-même est simple : un intégrateur ou un générateur de rampe qui lit la différence entre l'échantillon actuel et le précédent, puis interpole linéairement sur l'intervalle d'échantillonnage. La tension de sortie monte ou descend à un rythme constant déterminé par cette différence et la période d'échantillonnage. Pour une période d'échantillonnage de 100 microsecondes avec une tension variant de 5 volts entre les échantillons, la sortie monterait à 50 volts par milliseconde. Cette transition linéaire se produit pendant chaque intervalle, créant l'enveloppe caractéristique en forme de dents de scie autour de la forme d'onde reconstruite.

Le maintien d'ordre un est utilisé dans les systèmes audio et de contrôle où une variation douce est plus importante que la précision. Un maintien d'ordre zéro produit des pas audibles ou des artefacts dans la lecture audio ; un maintien d'ordre un les réduit. Dans les boucles de contrôle, la rampe linéaire se rapproche plus fidèlement du comportement continu de l'installation que les pas plats, améliorant la stabilité en boucle fermée. Cependant, il introduit ses propres artefacts : la pente crée des composantes haute fréquence qui sont en retard par rapport au vrai signal, rendant le maintien d'ordre un inadapté aux applications nécessitant une réponse de phase précise.

Le compromis est la simplicité computationnelle et pratique par rapport à la fidélité de reconstruction. Les schémas d'ordre supérieur comme les splines cubiques produisent de meilleures approximations mais nécessitent la mise en mémoire tampon de plusieurs échantillons et des calculs plus complexes. Le maintien d'ordre un se situe à mi-chemin : plus facile à implémenter que les ordres supérieurs, visiblement meilleur que le maintien d'ordre zéro pour de nombreuses applications, mais toujours loin d'une reconstruction parfaite. Les ingénieurs choisissent en fonction des exigences de bande passante, de la tolérance à la latence et du coût du filtrage ultérieur.