ECUE XSE722 - Fonctions de l'électronique 2

UE Sciences de spécialité S7 - 3 ECTS



 Structure & Enseignants
Type
Heures
Enseignants Associés
CM 12 (x1)
 Serge Dusausay 6h
 Frederick Mailly 4.5h
 Guy Cathébras 1.5h
TD 12 (x1)
 Serge Dusausay 6h
 Frederick Mailly 4.5h
 Guy Cathébras 1.5h
TP 24 (x2)
 Serge Dusausay 48h


 Description
Enseignant Responsable Serge Dusausay
THE 40
Description ECUE

Ce cours traite les fonctions de l'électronique  (modulations, démodulations), ainsi que l'aspect signal (bruit, spectre, échantillonnage).

Mots clés Modulations analogiques
Boucle à verrouillage de phase
Bruits électroniques
Electronique analogique échantillonnée
Modalités de contrôle
  • Examen sur chaque partie
  • Evaluation en TP
Contexte

La première partie de cette ECUE traite :

  • les bases de modulations et démodulations analogiques : amplitude, phase, fréquence. De très nombreuses simulations Pspice illustrent ces notions.  On traite partiellement les structures des oscillateurs.
  • la boucle à verrouillage de phase : un aspect électronique (constitution de chaque élément), et un aspect automatique (modèle linéaire -en petit signal- de la boucle, et étude de la stabilité, réponse de la boucle fermée).

La seconde partie de cette ECUE concerne le traitement analogique du signal. Après avoir montré l'effet de l'échantillonnage sur le spectre d'un signal ou sur le repliement de bruit large bande, les applications de l'échantillonnage en électronique analogique sont présentées : techniques de réduction des bruits BF (stabilisation par chopper, CDS) et introduction aux circuits à capacités commutées. Application à la modulation sigma delta

Contenu
  • Partie 1 :
    • rappel modulation / démodulation d'amplitude - modulation / démodulation de phase - modulation / démodulation de fréquence. Simulations Pspice correspondantes.
    • différents VCO. Simulation Pspice
    • PLL : constitution, fonctionnement petit signal. Simulation matlab/simulink
  • Partie 2 : Traitement analogique du signal
    • Rappels de traitement du signal : effet de l'échantillonnage 
    • Echantillonneur réel
    • Bruits électroniques et techniques de réduction
    • Circuits à capacités commutées
    • Application au modulateur sigma delta
Ressources
  • Transparents de cours au format PDF annotable (pour iPad)
  • Exercices de simulation Pspice envoyés au préalable par email et logiciel Pspice installé sur PC portable.
  • 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'électronique 
  • Utilisation de Pspice
  • Bases de l'automatique linéaire monovariable (Bode, TBO, TBF, stabilité...)
+ XSE512 - Electronique linéaire
+ XSE601 - Fourier
+ XSE620 - Fonctions de l'électronique 1
+ XSE712 - Traitement du signal 1 : Signaux


 Connaissances
#
Libellé
N
A
M
E
0
Oscillateurs à relaxation x
0
VCO : structure, schéma x
0
Boucle à verrouillage de phase : constitution, système bouclé, stabilité, plage de maintien, plage de capture. Utilisation en démodulation de fréquence x
1
Effet de l'echantillonnage sur le spectre d'un signal : cas de l'échantillonnage idéal, de l'échantillonnage réel, de l'échantillonnage-blocage, de la multiplication par une fonction porte de rapport cyclique quelconque x
2
Structure électronique d'un échantillonneur bloqueur réel : caractéristiques statiques et dynamiques, défauts x
3
Bruit dans les composants électroniques (en 1/f, blanc), repliement de bruit blanc large bande du à l'échantillonnage-blocage ou à la modulation par un signal carré, techniques de réduction du bruit (stabilisation par chopper, double échantillonnage corrélé) x
4
Circuits à capacités commutées : application au filtrage analogique et à la modulation sigma delta x


 Compétences
#
Libellé
N
A
M
E
0
Sur une structure de PLL à filtre d'ordre 1, dimensionner les éléments en fonction d'un cahier des charges stipulant les plages de fonctionnement 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