Olympiades canadiennes des métiers et des technologies Renseignements supplémentaires 16 - Électronique / Niveau secondaire 4 au 7 juin

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1 Olympiades canadiennes des métiers et des technologies Renseignements supplémentaires / Niveau secondaire 4 au 7 juin Toronto

2 Notes pour l épreuve secondaire en électronique Skills/Compétences Canada 2014 À noter : L information fournie dans le présent document est fondée sur les pratiques types en usage par le passé lors des épreuves secondaires en électronique. L épreuve de 2014 sera fondée sur les pratiques types en usage par le passé, mais les changements technologiques, l équipement disponible et la composition du comité technique national ont été pris en compte. L épreuve évaluera la capacité du concurrent à assembler diverses pièces d appareils électroniques et à prendre différences mesures. Les juges s attendent à ce que les concurrents soient en mesure d utiliser correctement le matériel suivant : 1. Un bloc d alimentation bitension ou tritension pour fournir des tensions positives et négatives et une mise à la terre aux circuits intégrés ayant une alimentation bitension. 2. Un multimètre numérique pour mesurer les tensions continues et alternatives, les courants continus et alternatifs ainsi que la résistance. 3. Un générateur de fonction pour envoyer des signaux aux appareils mis à l essai. 4. Un oscilloscope pour mesurer les tensions continues et alternatives ainsi que diverses ondes incluant des composants continus et alternatifs. 5. Un fer à souder et une pompe à dessouder ou une tresse à dessouder et de la brasure sans plomb pour souder ou dessouder des composants de circuits imprimés simple face perforés. 6. Le matériel de protection personnel demandé dans la fiche technique. 7. Obtenir et utiliser les renseignements de la fiche technique des composants pour assembler les circuits. Les juges s attendent aussi à ce que les concurrents soient capables de répondre à des questions au sujet de circuits intégrés linéaires courants, dont : Les circuits de synchronisation LM555/556 utilisés comme multivibrateurs astable, bistable et monostable, etc. Les amplificateurs opérationnels LM741, LF411 et LM1458 utilisés comme amplificateurs inverseurs ou non-inverseurs, intégrateurs, différentiateurs, oscillateurs, etc. Les comparateurs LM311 Les régulateurs de tension LM7805, LM7809 et LM723. Les portes, compteurs, registres de décalage, etc. TTL et CMOS. Page 2

3 Il y a normalement six (6) ou sept (7) parties dans cette épreuve. Le temps alloué et les notes varient d une épreuve à l autre. Les notes pour une épreuve donnée, indiquées dans le Competition Information System (CIS), seront distribuées lorsque les projets seront attribués au concurrent. 1. Analyse de circuit (ingénierie inverse) Le temps alloué pour cette épreuve est normalement de 30 à 45 minutes. L une ou l autre des trois méthodes suivantes pourrait être utilisée dans le cadre de cette épreuve : Le concurrent pourrait recevoir une trousse de carte de circuit imprimé vide et un schéma de circuit partiellement terminé. Le concurrent pourrait recevoir une carte de circuit imprimé partiellement vide et un schéma de circuit partiellement terminé. Le concurrent pourrait recevoir une carte de circuit imprimé complète sans schéma de circuit. Dans tous les cas, le concurrent doit terminer le schéma de circuit proprement et précisément, puis répondre à des questions au sujet du circuit. Tous les points seront accordés si le schéma de circuit est exact. Points déduits pour chaque élément inexact. Tous les points seront accordés pour les bonnes réponses aux questions. Tous les points seront accordés pour le dessin jugé le plus propre. Points déduits pour un travail négligé. 2. Technique sur carte d essai («breadboard» Le temps alloué pour cette épreuve est normalement de 75 à 90 minutes. Cette partie vaut normalement de 15 à 20 % de la note totale. Les fils précoupés ou préformés ne sont pas permis. Le concurrent reçoit un ensemble de composants, un schéma de circuit et des fiches de données. Le concurrent devra, à l aide de ses meilleures techniques d expérimentation, réaliser le prototype du circuit électronique et répondre à des questions au sujet du circuit réalisé. Le concurrent devra brancher le bloc d alimentation (bitension ou tritension) au circuit et prendre des mesures à l aide d un oscilloscope. Le concurrent pourrait aussi devoir brancher un générateur de fonctions. Page 3

4 Tous les points seront accordés aux questions correctes. Tous les points seront accordés pour l élément longueur si les fils conducteurs des composants sont de longueur appropriée. Points déduits pour chaque fil de longueur inappropriée. Tous les points seront accordés pour la longueur des fils si les fils sont de longueur appropriée. Points déduits pour chaque fil de longueur inappropriée. Tous les points seront accordés pour le fonctionnement si les sorties fonctionnent correctement. Tous les points seront accordés pour le montage logique si le circuit est monté de façon logique. Tous les points seront accordés pour la carte jugée la plus propre. Points déduits pour un travail négligé. 3. Assemblage et essai du projet Le temps alloué pour cette partie est normalement de 4 à 5 heures. Cette partie vaut normalement 25 à 35 % de la note totale. Le concurrent peut utiliser tous les outils qu il a apportés. La brasure et la tresse à dessouder seront fournies. Vous devez porter des lunettes de sécurité. Le concurrent recevra une trousse et toutes les instructions nécessaires. Le concurrent, en faisant appel à ses meilleures techniques d assemblage et de soudure, assemblera et soudera proprement les projets. Le concurrent doit prêter attention à l orientation du composant, à la longueur et au revêtement du fil ainsi qu à la technique de soudure. Le concurrent doit être conscient que tous les composants sans espaceur intégré devraient être placés et soudés pour permettre le délestage d une hauteur de 0,5 mm à 1 mm au-dessus de la carte de circuit imprimé et souder une longueur de fil de 0,5 mm à 1,5 mm. Le concurrent utilisera les dessins appropriés et suivra les instructions détaillées fournies. Tous les points seront accordés pour le fonctionnement si le circuit fonctionne correctement. Tous les points seront accordés pour la soudure si les composants sont soudés correctement. Points déduits pour chaque composant soudé incorrectement. Tous les points seront accordés pour le pliage et l insertion si les fils du composant sont pliés et insérés proprement. Points déduits pour chaque composant plié et inséré incorrectement. Page 4

5 4. Construction d un câble Le temps alloué pour cette partie est normalement de 30 à 45 minutes. Cette partie vaut normalement 10 à 15 % de la note totale. Le concurrent recevra une longueur de câble multiconducteur et des connecteurs. À l aide de ses meilleures techniques de soudure, le concurrent installera les connecteurs sur le câble. Tous les points seront accordés pour le code de couleur si le code de couleur est suivi correctement. Tous les points seront accordés si les fils sont dénudés à la bonne longueur. Points déduits pour chaque fil dénudé incorrectement. Tous les points seront accordés si l isolant n est pas fondu ou brûlé. Points déduits pour chaque partie d isolant fondu ou brûlé. Tous les points seront accordés pour la soudure si les fils sont soudés correctement. Points déduits pour chaque fil soudé incorrectement. Tous les points seront accordés s il n y a pas de résidu de flux. Points déduits pour chaque tache de résidu. Tous les points seront accordés s il n y a pas de «court-circuit» ou de circuit «ouvert». Points déduits pour chaque «court-circuit» ou circuit «ouvert». 5. Recherche de fautes Le temps alloué pour l achèvement de l épreuve est de normalement de 60 à 90 minutes. Le concurrent aura à sa disposition un circuit imprimé ou une carte d essai («breadboard») fonctionnant correctement. Il devra brancher le circuit à un bloc d alimentation et mesurer la tension continue et la tension alternative à l aide d un multimètre et mesurer les ondes à l aide d un oscilloscope afin de définir les paramètres de fonctionnement normaux. Après le temps alloué, le concurrent devra rendre le circuit fonctionnant correctement et recevra un circuit défectueux. Le circuit imprimé ou la carte d essai présenteront un certain nombre d erreurs. À l aide du schéma de circuit ci-joint et de l équipement d essai disponible, le concurrent repérera et corrigera les erreurs sur le circuit imprimé ou la planche d essai. Page 5

6 Le concurrent devra produire la liste des éléments suivants : Chacune des erreurs relevées. Le problème causé par chacune des erreurs. Les moyens utilisés pour corriger l erreur. Si l on tient pour acquis qu il y a 5 erreurs, chacune vaut 20 % de la note totale pour cette séance. Les 20 points pour chaque erreur seront accordés de la façon suivante : 10 % pour avoir trouvé la faute; 5 % pour avoir corrigé la faute; 5 % pour avoir indiqué comment la faute nuisait au fonctionnement du circuit. Par exemple Faute 1 La diode D1 est à l envers. La polarisation de tous les composants est incorrecte. Le générateur de signaux ne fonctionnera pas. J ai examiné le circuit et noté que l orientation de la diode était différente du symbole sur le schéma de circuit. J ai dessoudé la diode et je l ai rebranchée dans sa bonne orientation. 6. Technique de remise en état Le temps alloué pour cette partie est normalement de 30 à 45 minutes. Le concurrent peut utiliser tous les outils qu il a apportés. Le dissolvant de flux n est pas autorité. La brasure et une tresse à dessouder seront fournies, au besoin. Vous devez porter des lunettes de sécurité. Le concurrent recevra un appareil fonctionnel comprenant un circuit imprimé. Il le testera pour déterminer s il fonctionne correctement à l aide de l équipement d essai indiqué. Il dessoudera ensuite proprement les composants identifiés du circuit imprimé sans endommager le circuit imprimé ni les autres composants. Les concurrents montreront ensuite les composants et le circuit imprimé à un juge. Après l évaluation par le juge, le concurrent réinstallera et ressoudera les composants puis testera l appareil pour voir s il fonctionne. Page 6

7 Tous les points seront accordés si aucun dommage n a été fait à la carte de circuit intégré. Points déduits pour chaque coussin endommagé. Tous les points seront accordés pour les perforations propres si les trous sont libres de soudure. Points déduits pour chaque trou partiellement rempli. Tous les points seront accordés s il n y a pas de résidu de flux laissé sur la carte. Points déduits pour chaque tache de résidu. Tous les points seront accordés si aucun dommage n a été fait aux composants. Points déduits pour chaque composant endommagé. Tous les points seront accordés pour avoir répondu correctement aux questions. Tous les points seront accordés pour le fonctionnement du circuit si l appareil fonctionne correctement. 7. Mesure Le temps alloué pour cette partie est normalement de 45 à 60 minutes. Le concurrent reçoit un circuit fonctionnel. Il doit prendre des mesures à des points donnés. Il devra ensuite produire avec soin un schéma démontrant comment l appareil d essai sera utilisé pour prendre la mesure. Le concurrent devra dessiner avec exactitude l onde relevée et indiquer sur le schéma la période de l onde (et déterminer la fréquence s il y a lieu), l amplitude crête à crête et la tension de décalage s il y a lieu. Environ 70 % des points seront accordés pour l exactitude des mesures. Environ 30 % des points seront accordés aux dessins présentés proprement. Page 7