ECUE XSE512 - Electronique linéaire

UE Sciences de spécialité S5 - 4 ECTS



 Structure & Enseignants
Type
Heures
Enseignants Associés
CM 12 (x1)
 Laurent Latorre 12h
TD 12 (x1)
 Laurent Latorre 12h
TP 28 (x1)
 Serge Dusausay 28h


 Description
Enseignant Responsable Laurent Latorre
THE 50
Description ECUE

Introduction à l'électronique analogique s'appuyant sur les montages de base à transistor bipolaire, et à amplificateur opérationnels

Mots clés Electronique Analogique
Amplification
Amplificateur opérationnel
Transistor bipolaire
Modalités de contrôle
  • Contrôle continu en cours (QCM)
  • Examen écrit final
Contexte

Dans le contexte des systèmes embarqués, il s'agit principalement de donner aux apprentis les schémas de bases et les outils d'analyse leur permettant d’appréhender la conception des étages analogiques à l'interface entre le monde physique et le système numérique, aussi bien en entrée (capteur) qu'en sortie (actionneur).

Contenu
  • Diode
  • Modèle grand signal et petit signal du transistor bipolaire
  • Montages de base à transistor bipolaire (EC,CC,BC)
    • Analyse des schémas de polarisation
    • Caractéristiques petit-signal : résistance d'entrée, de sortie, amplification, bande-passante
  • Amplificateur opérationnel, exploration de la datasheet
  • Propiétés générales des systèmes à contre-réaction
    • Effet sur la stabilité du gain
    • Effet sur la bande-passante
    • Effet sur la résistance d'entrée
    • Effet sur la résistance de sortie
  • Montage de base à amplificateur opérationnel et fonctions de transfert
    • Amplificateur (inverseur, non-inverseur)
    • Fonctions (addition, soustraction, amplificateur d'instrumentation)
    • Intégrateur / dérivateur
    • Introduction au filtrage analogique
Ressources
  • Transparents de cours au format PDF
  • Cahier d'exercices avec correction
  • Sujets d'examen des années précédentes
  • Salles de manipulation avec équipement standard
  • Logiciels de simulation en libre accés
Prérequis
  • Bases de l'électro-cinétique, loi d'Ohm
  • Outils d'analyse de schémas, loi de Kirchhoff, théorème de superposition, modèles Thévenin/Norton
  • Mathématiques niveau terminale
  • Transformée de Laplace
  • Bases en physique du composant
+ -
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 Connaissances
#
Libellé
N
A
M
E
0
Rappels des bases en electrocinétique x
1
Rappels sur les outils d'analyse de schémas linéaires : lois de Kirchhoff, théorème de superposition, modèle Thévenin/Norton x
2
Diode à jonction PN : Caractéristique et modèles x
3
Transistor bipolaire : Caractéristique et modèles x
4
Amplificateur opérationnel : Caractéristiques et modèles x
5
Topologies et caractéristiques principales des étages amplificateurs élémentaires à transistors bipolaires (EC, CC, BC) x
6
Effet Miller x
7
Topologies et caractéristiques principales des étages élémentaires à amplificateur opérationnels x


 Compétences
#
Libellé
N
A
M
E
1
Calcul et vérification du point de polarisation d'un circuit amplificateur simple à amplificateur opérationnel ou a transistors bipolaires 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
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
9
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