ECUE X9S501 - Introduction à l'électronique

UE Sciences de spécialité - 4 ECTS



 Structure & Enseignants
Type
Heures
Enseignants Associés
CM 9 (x1)
 Laurent Latorre 9h
TP 36 (x4)
 Laurent Latorre 36h
 Serge Dusausay 36h
 Mariane Comte 36h
 Frederick Mailly 36h


 Description
Enseignant Responsable Laurent Latorre
THE 50
Description ECUE

Introduction à l'électronique analogique s'appuyant sur les montages de bases à transistors bipolaires.

Mots clés Electronique Analogique
Polarisation
Petit signal
Amplification
Modalités de contrôle
  • Contrôle continu de cours (QCM)
  • Contrôle continu en TP (pointage, comptes-rendus)
  • Un examen écrit intermédiaire
  • Un examen de TP
  • Un examen écrit final
Contexte

Cet enseignement est une introduction à l'analyse de circuits électroniques analogiques simples. L'accent est mis sur les méthodes d'analyse et de conception : polarisation et étude en régime petit signal. Les circuits traités concernent principalement les étages d'amplification conçus autour du transistor bipolaire, dans ses trois configurations de base : EC, CC, BC. Les performances sont analysées en termes de résistance d'entrée, résistance de sortie, amplification et réponse en fréquence. Les notions de puissance et de rendement sont abordées en fin de cours. Les TP associés illustrent les concepts présentés en cours, à la fois en simulation, et par des expérimentations physiques.

Contenu
  • Diode
  • Modèle "grand signal" du transistor bipolaire
  • Modèle "petit signal" du transistor bipolaire et montage EC(1)
  • Montage EC(2), modèle dynamique et réponse en fréquence
  • Montages CC, BC, et analyse de schémas complexes
  • Etages de sortie, notions de puissance et de rendement
Ressources
  • Transparents de cours au format PDF
  • Sujets d'exercices avec corrigés
  • 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 ou depuis le domicile via le VPN
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
  • Transformé de Laplace
  • Bases en physique du composant
+ X9S500 - Physique du composant
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 Connaissances
#
Libellé
N
A
M
E
1
Rappels : Bases de l'électro-cinétique x
2
Rappels : Outils d'analyse de schémas, lois de Kirchhoff, théorème de superposition, modèle de Thévenin/Norton x
3
Diode à jonction PN : Caractéristiques et modèles (polarisation, petit signal, dynamique) x
4
Transistor bipolaire : Caractéristiques et modèles (polarisation, petit signal, dynamique) x
5
Topologies et caractéristiques principales des étages amplificateurs élémentaires à transistors bipolaires (EC, BC, CC, Etages de sortie) x
6
Effet Miller x
7
Calcul de puissances et rendements en régime harmonique x


 Compétences
#
Libellé
N
A
M
E
1
Calcul et vérification du point de polarisation d'un circuit amplificateur simple x
2
Calcul et vérification des paramètres petit signal (diode, transistor) autour d'un point de fonctionnement x
3
Linéarisation d'un circuit autour d'un point de fonctionnement x
4
Identification des composants (diodes, transistors, résistances, capacités) et lecture de datasheets x
5
Prototypage sur plaque Labdec x
6
Utilisation des équipements de test et mesure standards (multimètre, alimentation stabilisée, générateur de signaux, oscilloscope) x
7
Saisie de schéma (CAO) x
8
Configuration, execution, et analyse des résultats d'une simulation SPICE (DC, TRAN, AC) x
9
Analyse théorique et vérification (simulation, mesures) des caractéristiques principales d'un étage amplificateur simple : gain en tension, gain en courant, résistances d'entrée et sortie, fréquences de coupures x
10
Conception d'un circuit amplificateur simple respectant un cahier des charges 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