GEL-2002 Électronique des composants discrets. GIF-2000 Électronique pour ingénieurs informaticiens

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1 Session Hiver 2013 GEL-2002 Électronique des composants discrets GIF-2000 Électronique pour ingénieurs informaticiens Électronique dans la vie quotidienne

2 Électronique dans l'industrie Électronique et ses secteurs d'application Électronique Domaine d'étude qui traite des composants à base d'électrons et de ses applications Systèmes électroniques Systèmes construits avec des composants électroniques pour réaliser des fonctions spécifiques Deux grands secteurs d'application ÉNERGIE - Conversion de l'énergie électrique - Commande et automatisme INFORMATION - Télécommunications - Traitement du signal - Technologie de l'information

3 Électronique de signal Systèmes de traitement de signaux électriques utilisant des composants électroniques Composants électroniques - Diodes - Transistors - Circuits intégrés -... Circuits électroniques - Amplificateurs - Oscillateurs - Filtres - Modulateurs -... Microélectronique Étude et fabrication de circuits électroniques à l'échelle micrométrique Conception et application - Circuits intégrés - VLSI Intégration à très grande échelle - FPGA Circuits numériques programmables

4 Télécommunications Systèmes de traitement et de transmission de l'information utilisant des circuits électroniques Analyse et traitement des signaux - Amplification - Filtrage - Modulation - Multiplexage - Codage Transmission des signaux Dispositifs de communication - Par ondes électromagnétiques - Par fibre optique - Sans fil et radiomobile - Câblodistribution - Par satellite - Émetteurs/Récepteurs - Antennes - Câbles - Guides d'ondes Technologies de l'information Systèmes de traitement et de transmission de l'information par signaux numériques Équipements informatiques - Ordinateurs - Interfaces - Périphériques Transmission de l'information - Internet - Réseaux informatiques - Multimédia - Média électroniques

5 Électronique de puissance Systèmes de traitement et de conversion de l'énergie électrique utilisant des interrupteurs électroniques Interrupteurs électroniques - Diodes - Thyristors - Transistors (BJT, MOSFET, IGBT) Convertisseurs de puissance - Redresseurs - Hacheurs - Onduleurs - Convertisseurs de fréquence Commande et automatisme Modélisation, analyse, commande et régulation de systèmes dynamiques. Étude de machines destinées à des tâches répétitives avec précision. Analyse de systèmes Commande et régulation Automatismes - Modèles de systèmes - Identification de paramètres - Comportement dynamique - Rétroaction - Commande en boucle fermée - Conception de régulateurs - Robots - Systèmes manipulateurs

6 Photonique Étude de systèmes de génération, de traitement, de transmission et de détection de la lumière Composants optiques - Lentilles - Fibre optique Composants optoélectroniques - Diodes électroluminescentes (LED) - Lasers - Photo-détecteurs Systèmes photoniques - Amplificateurs - Détecteurs - Filtres - Modulateurs Cours d'électronique à l'ul Analyse et conception des circuits électroniques utilisant des composants discrets et intégrés GEL-2002 Électronique des composants discrets GEL-3000 Électronique des composants intégrés - Composants discrets et applications de base - Circuits électroniques utilisant des composants discrets - Applications linéaires et non-linéaires des transistors - Circuits intégrés et applications de base - Circuits électroniques utilisant des CI - Applications des CI analogiques et numériques GIF-2000 Électronique pour ingénieurs informaticiens - Composants discrets et applications de base - Circuits intégrés et applications de base - Applications des CI analogiques et numériques

7 GEL-2002 Électronique des composants discrets Introduction (2h) : Électronique et ses applications. Composants passifs. Composants électroniques discrets et intégrés. Méthodes d'analyse et de conception. Outils informatiques : PSpice, Altium. Composants passifs (3 h) : Résistance, inductance, condensateur, transformateur. Caractéristiques et modèles. Applications de base de composants passifs. Diodes (4h) : Semi-conducteurs, jonction PN. Diodes à jonction: structure, fonctionnement, caractéristiques. Modèles de diodes. Diode Zener. Diode Schottky. Photodiode. Diode électroluminescente (DEL). Applications de base de diodes. Transistors bipolaires (5h) : Transistors bipolaires : structure, fonctionnement, caractéristiques. Modèles de transistors bipolaires. Photo-transistors. Optocoupleurs. Applications de base de transistors bipolaires. Transistors à effet de champ (5h) : Transistors MOSFET : structure, fonctionnement, caractéristiques. Modèles de transistors à effet de champ. Applications de base des transistors à effet de champ. Conception des circuits électroniques (4h) : Processus de conception. Modélisation et simulation. Construction du matériel. Logiciel de conception. Considérations pratiques : éléments parasites, refroidissement, compatibilité électromagnétique. Circuits à diodes (4h) : Circuits redresseurs. Circuits d'alimentation CC. Détecteur d'amplitude. Limiteur. Circuit écrêteur. Doubleur de tension. Applications linéaires des transistors (8h) : Notions de base sur les amplificateurs : impédances d'entrée et de sortie, fonction de transfert, réponse en fréquence, rétroaction, stabilité, linéarité, distorsion. Amplificateurs: configurations, caractéristiques, performance. Amplificateurs de puissance. Amplificateur différentiel. Régulateurs de tension et de courant. Miroir de courant. Applications non-linéaires des transistors (4h) : Comparateurs. Générateur de fonctions. Oscillateurs. Circuits astable, bistable, monostable. Circuits à commutation. Circuits d'interface. GIF-2000 Électronique pour ingénieurs informaticiens Introduction (2h) : Électronique et ses applications. Composants passifs. Composants électroniques discrets et intégrés. Méthodes d'analyse et de conception. Outils informatiques : PSpice, Altium. Composants passifs (3 h) : Résistance, inductance, condensateur, transformateur. Caractéristiques et modèles. Applications de base de composants passifs. Diodes (4h) : Semi-conducteurs, jonction PN. Diodes à jonction: structure, fonctionnement, caractéristiques. Modèles de diodes. Diode Zener. Diode Schottky. Photodiode. Diode électroluminescente (DEL). Applications de base de diodes. Transistors bipolaires (5h) : Transistors bipolaires : structure, fonctionnement, caractéristiques. Modèles de transistors bipolaires. Photo-transistors. Optocoupleurs. Applications de base de transistors bipolaires. Transistors à effet de champ (5h) : Transistors MOSFET : structure, fonctionnement, caractéristiques. Modèles de transistors à effet de champ. Applications de base des transistors à effet de champ. Circuits intégrés (1h) : Introduction aux circuits intégrés analogique, numérique et interface. Amplificateurs opérationnels (3h) : Structure interne, caractéristiques, performance. Rétroaction. Réponse en fréquence. Configurations de base. Applications linéaire et non-linéaire des Amplis Op (6h) : Amplificateurs. Filtres analogiques. Comparateurs. Régulateurs. Oscillateurs. Générateurs de fonctions. Redresseurs. Applications des CI non-linéaires (4h) : Convertisseurs A/N et N/A. Générateurs de fonctions. Modulateurs. Fonctions mathématiques. Circuits intégrés numériques (3h) : Familles de CI numériques : TTL, ECL, CMOS et BiCMOS. Structure interne et caractéristiques électriques. Fonctions de base. Applications des CI numériques (3h) : Registres. Mémoires. Compteurs. Décodeurs. Opérateurs mathématiques. Microprocesseurs.

8 Travaux pratiques GEL-2002 TP 1 : Diodes Caractéristiques et circuits de base TP 2 : Transistors bipolaires Caractéristiques et circuits de base TP 3 : Transistors à effet de champ Caractéristiques et circuits de base TP 4 : Les transistors en commutation TP 5 : Alimentation CC TP 6 : Amplificateurs multi-étage TP 7 : Amplificateurs différentiels TP 8 : Amplificateurs de puissance Projet : Applications de circuits électroniques à composants discrets (À déterminer à la mi-session) GIF-2000 TP 1 : Diodes Caractéristiques et circuits de base TP 2 : Transistors bipolaires Caractéristiques et circuits de base TP 3 : Transistors à effet de champ Caractéristiques et circuits de base TP 4 : Les transistors en commutation TP 5 : Amplis opérationnels Montages de base TP 6 : Générateur de fonctions TP 7 : Modulateur PWM TP 8 : Convertisseurs N/A et A/N Projet : Applications de circuits intégrés (À déterminer à la mi-session) GEL-2002

9 GIF-2000 GEL-2002

10 GIF-2000 Horaire GEL-2002

11 Horaire GIF-2000 Évaluation Examen mi-session (8 mars 2013) 35% Examen final (3 mai 2013) 35% Rapports de laboratoire (7) 17.5% Projet (1) 12.5%

12 Échelle des cotes Bibliographie A. SEDRA, K. SMITH, Microelectronic Circuits, 6th Edition, Oxford University Press, 2009, ISBN B. RAZAVI, Fundamentals of Microelectronics, 1st Edition, John Wiley & Sons, 2008, ISBN

13 Logiciel de simulation et de conception PCB