ECUE X9S600A - Systèmes électroniques bouclés

UE Systèmes Linéaires - 2.5 ECTS



 Structure & Enseignants
Type
Heures
Enseignants Associés
CM 9 (x1)
 Frederick Mailly 9h
TP 21 (x4)
 Frederick Mailly 21h
 Laurent Latorre 21h
 Serge Dusausay 21h
 Philippe Maurine 21h


 Description
Enseignant Responsable Frederick Mailly
THE 40
Description ECUE

Généralités sur les effets de la contre-réaction en électronique et application aux montages à base d'amplificateurs opérationnels.

Mots clés Electronique analogique
Contre-réaction
Amplificateur opérationnel

Modalités de contrôle
  • Contrôle continu de cours (2 épreuves minimum) : 65%
  • Contrôle continu de TP sous forme de pointages des préparations, pointages de l'avancement en séance, prises en compte de réponses orales en séance, corrections de compte-rendus de TP et corrections de fiches de synthèse remplies en fin de séance : 20%
  • Examen de TP commun à l'ECUE Filtrage Analogique : 15%
Contexte

L'amplificateur opérationnel étant à la base de nombreux système électroniques et microélectroniques analogiques ou mixtes, le but de ce cours est de comprendre l'effet de la contre-réaction sur les performances d'un amplificateur, d'illustrer les limitations d'un AOp réel et d'étudier les principaux montages à base d'AOp, essentiellement en régime linéaire.

Contenu
  • Modèles d’amplificateur
  • Amplificateur Opérationnel réel
  • Effet de la contre réaction sur les étage amplificateurs
    • Résistance d'entrée
    • Résistance de sortie
    • Stabilisation du gain
    • Effet sur la bande passante
  • Montages linéaires à base d'Amplificateurs Opérationnels
Ressources
  • Transparents de cours au format PDF annotable (pour iPad)
  • Sujets d'exercices avec éléments de correction
  • Sujets d'examens des années précédentes
  • Salles de TP avec équipement T&M standard
  • Accès aux logiciels de simulation depuis les salles en libre-service
Prérequis
  • Bases de l'électro-cinétique, loi d'Ohm
  • Outils d'analyse de schémas :
    • lois de Kirchhoff
    • Théorème de superposition
    • Modèle de Thévenin/Norton.
  • Mathématiques niveau terminale
  • Transformée de Laplace
+ X9S501 - Introduction à l'électronique
+ X9S502 - Systèmes linéaires monovariables
+ -
+ -


 Connaissances
#
Libellé
N
A
M
E
1
Représentations quadripôles des amplificateurs (entrée et sortie en tension ou en courant, équivalences entre les modèles) x
2
Impédances d'entrée et de sortie, mise en cascade de quadripôles x
3
Caractéristiques principales d'un AOp réel : caractéristique de transfert statique, offset, courants et résistance d'entrée, résistance de sortie, réponse en fréquence, CMRR, slew-rate x
4
Contre-réaction : identification du type de connexion en entrée/sortie (courant/tension, série/parallèle) et de l'amplificateur obtenu (de tension, de courant, à transconductance, à transrésistance) x
5
Effets de la CR sur un amplificateur : maitrise du gain, produit gain-bande, impédances d'entrée et de sortie du système bouclé, amélioration de la non-linéarité x
6
Applications de l'AOp en régime linéaire : montage inverseur, non inverseur, suiveur, additionneur, soustracteur, filtres du 1er ordre, émulateur d'impédance, source de courant, amplificateur d'instrumentation, x
7
Utilisation de l'AOp en alimentation asymétrique x
8
Applications non linéaires de l'AOp x


 Compétences
#
Libellé
N
A
M
E
1
Câbler sur platine d'essai et caractériser la fonction de transfert d'un montage à base d'AOp x
2
Simuler (Cadence Virtuoso) un montage linéaire à base d'Op et en déduire ses caractéristiques (point de polarisation, fonction de transfert...) x
3
Mettre en évidence et caractériser les limitations d'un AOp réel, expérimentalement ou en simulation x
4
Concevoir une fonction électronique simple à base d'Op (amplificateur, additionneur, filtre ...) correspondant à un cahier des charges (gain, fréquence de coupure...) et en tenant compte des limitations de l'Op réel x


 Capacités
#
Libellé
Non
Oui
1
Rédiger x
2
Communiquer x
3
Travailler en équipe x
4
Animer et piloter un groupe, un projet x
5
Rigueur et organisation x
6
Sens pratique x
7
Sens critique x
8
Ouverture d'esprit x
9
Capacité d'analyse et de synthèse x
10
Capacité d'abstraction, logique x
11
Capacité d'initiative x
12
Créativité x


 Compétences RNCP
Type
#
Libellé
0
1
2
CTI
1
Aptitude à mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales. x
CTI
2
Connaissance et compréhension d'un champ scientifique et technique de spécialité. x
CTI
3
Maîtrise des méthodes et des outils de l'ingénieur : identification et résolution de problèmes, même non familiers et non complètement définis, collecte et interprétation de données, utilisation des outils informatiques, analyse et conception de systèmes complexes, expérimentation. x
CTI
4
Capacité à s'intégrer dans une organisation, à l'animer et à la faire évoluer : engagement et leadership, management de projets, maîtrise d'ouvrage, communication avec des spécialistes comme avec des non-spécialistes. x
CTI
5
Prise en compte des enjeux industriels, économiques et professionnels : compétitivité et productivité, innovation, propriété intellectuelle et industrielle, respect des procédures qualité, sécurité. x
CTI
6
Aptitude à travailler en contexte international : maîtrise d'une ou plusieurs langues étrangères, sûreté, intelligence économique, ouverture culturelle, expérience internationale. x
CTI
7
Respect des valeurs sociétales : connaissance des relations sociales, environnement et développement durable, éthique. x
POL
1
Aptitude à participer aux actions de recherche et développement des entreprises, éventuellement en lien avec les acteurs de la recherche publique, et à apporter l’esprit d’innovation favorisant l’évolution technologique. x
MEA-SE
1
Spécifier et modéliser dans leur environnement des systèmes embarqués, sous contrainte de cahier des charges, en intégrant les évolutions de l'état de l'art. x
MEA-SE
2
Concevoir, simuler, prototyper et programmer des systèmes embarqués. x
MEA-SE
3
Réaliser, industrialiser, tester et maintenir des systèmes embarqués. x
MEA
4
Spécifier et concevoir des circuits et systèmes intégrés en vue de leur production industrielle. x
MEA
5
Modéliser un système physique, puis concevoir et mettre en œuvre une architecture de contrôle/commande adaptée. x