Recherche avancée
Libres Savoirs >> Physique
Responsables :

Jérôme Lucas
  
Vincent Démery
  

Equipe Pédagogique :
Pierre Roussel
François Vialatte
Medani Takfarinas

Centre de Recherche

Niveau : 1re année

Langue du cours : Français

Période : tronc commun

Nombre d'heures : 112

Crédits ECTS : 6
EEA Electronique, signaux et systèmes linéaires, bruit
Ressources Pédagogiques :
Cours : 32 h - Travaux dirigés : 6 h - Préceptorat : 7 h - Travaux pratiques : 67h

Objectifs

Après un bref rappel historique de l'évolution des concepts qui ont aboutit à l'électronique moderne, ce cours a pour but d'apporter les bases nécessaires à la compréhension du fonctionnement d'un système électronique moderne : du téléphone portable au gadget.
A l'occasion de ce cours, les notions essentielles de la théorie des signaux linéaires et du bruit sont présentées.
Il ne fera pas de vous des spécialistes, mais vous aurez à l'issue du cours une idée de leur fonctionnement et serez capable de les mettre en oeuvre.

Contenu

  1. Introduction
  2. Prérequis

    • Lois fondamentales
    • Dipôles linéaires
    • Quadripôles linéaires
    • Les adaptations d'impédances
    • Circuits élémentaires de bases
    • Dualité temps-fréquence élémentaire

  3. Amplificateurs Opérationnels

    • Mise en oeuvre et modèles simples
    • Montages élémentaires
    • Amplificateur opérationnel réel

  4. Les bases de l'électronique numérique

    • Algèbre de Boole, tableaux de Karnaugh
    • Logique combinatoire
    • Logique séquentielle et synchrone
    • Fonctions de l'électronique numérique : registres, mémoires, compteurs etc.

  5. Systèmes linéaires, analyse et stabilité

    • De la série de Fourier à la transformée de Laplace
    • Stabilité : définitions et critères

  6. Signaux

    • Manipulation par Transformée de Fourrier
    • Échantillonnage

  7. Bruits

    • Signaux aléatoires,
    • Propriétés spectrales

  8. Composant non linéaires à semi-conducteurs

    • Semi-conducteurs, jonction PN
    • Diodes et interaction avec la lumière : photopiles et photodiodes
    • Transistors : exemple des MOSFET et bipolaires

  9. Introduction à l'électronique de puissance

Le cours est illustré respectivement par des travaux dirigés et des préceptorats qui permettent de mettre en œuvre les notions issues du cours et de les utiliser pour aller au-delà des simples applications élémentaires

Travaux dirigés

  • Conception d'un compteur synchrone par 10
  • Diagrammes de Bode, réponses impulsionnelles et indicielles
  • Comment la contre réaction limite les défauts des amplificateurs opérationnels
  • Architecture des amplificateurs différentiels internes aux AOP
  • Quelques mises en oeuvre des amplificateurs opérationnels
  • Échantillonnage, sous échantillonnage et reconstruction

Préceptorats

  • Superposition, conditionnement et adaptation d'impédance
  • Systèmes logiques
  • Montages analogiques à transistor MOSFET
  • Asservissement proportionnel et avec modèle de référence
  • Amplificateur à amplificateur Bipolaire, Montage Cascode

Travaux pratiques

Les notions vues en cours TD et préceptorats sont mises en oeuvre dans le cadre des travaux pratiques. La dernière séance est consacrée à une présentation orale par binôme d'un des TP réalisés.
  • Générateurs, mesures à l'oscilloscope, circuits de base : modèle et "réalité"
  • Amplificateurs opérationnels
  • Microcontrôleurs
  • Systèmes logiques
  • Asservissement numérique de température
  • Analyse spectrale analogique
  • Analyse spectrale par FFT
  • Détection synchrone
  • Boucle à verrouillage de phase


Niveau requis : Les notions pré-requises, et un certain nombre de notions fondamentales font l'objet d'un rappel au début du cours. Ce sont souvent elles qui manquent. La maîtrise de la théorie des circuits et de la notation complexe est un atout.

Modalités d'évaluation : L'assimilation du cours est évaluée par un examen à la fin du semestre. Les TPs sont évalués sur la base du travail fournit en séance et d'une présentation orale par binôme.

Dernière mise à jour : mercredi 7 juin 2017

© ESPCI 2017 - Réalisé par Winch Communication