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Electronique fondamentale 1

ESI > Sciences de l’Ingénieur > Electronique fondamentale 1

Description du programme de la matière:
Le principal objectif de ce cours est l’étude du fonctionnement des composants électroniques tels que les diodes, les transistors bipolaires et les transistors à effet de champ ainsi que leurs applications.
A l’issue de ce cours l’étudiant sera en mesure de :
Comprendre le principe de la conduction dans les semi-conducteurs et dans les jonctions PN.
Connaitre les caractéristiques de fonctionnements des composants électroniques :
diodes
transistors bipolaires
transistors à effet de champ.
Utiliser des composants électroniques dans des applications concrètes : redressement, écrêtages, stabilisations, amplifications, commutations, portes logiques, … etc.

ID Cours
ELEF
Niveau
1ère année CP
Semestre
Semestre 2
Crédit
4
Volumes Horaires Cours
30.00
Coef
4
Volumes Horaires TD
30.00

Pré-requis:

Familles de Compétences

  • CF2 : Modéliser des systèmes complexes

Type de compétence: 

TEC : Technique

MET : Méthodologique

MOD : Modélisation

OPE : Opérationnel

Niveau de compétence:

Base Intermédiaire Avancé
Famille de Compétence Compétence Elément de Compétence Type
CF2 C2.3: Analyser et concevoir un circuit électrique C23.5: Interprêter le principe de la conduction dans les semi-conducteurs et dans les jonctions PN TEC
C23.6: Identifier les caractéristiques de fonctionnements des composants électroniques (diodes, transistors bipolaires, transistors à effet de champ) OPE
C23.7: Utiliser des composants électroniques dans des applications concrètes : redressement, écrêtages, stabilisations, amplifications, commutations, portes logiques.. TEC

Contenu

I. SEMI-CONDUCTEURS – DIODES (~ 9 heures)
Rappels sur la structure de la matière.
Les semi-conducteurs (SC) : généralités, SC intrinsèque, SC extrinsèque type P et type N
La jonction PN : définition – jonction PN non polarisée – jonction PN polarisée.
La diode à jonction : définition – polarisation d’une diode – caractéristique d’une diode, point de fonctionnement, droite de charge – différents types de diodes et domaines d’application.
La diode Zener : définition – caractéristique courant-tension – polarisation – application à la stabilisation.
Principales applications des diodes : circuits redresseurs – détection de crête – filtrage – circuits écrêteurs.
La diode en commutation : circuits logiques.

II. LE TRANSISTOR BIPOLAIRE (~ 12 heures)
Introduction – présentation, convention des courants (PNP et NPN),
Principe de fonctionnement d’un transistor bipolaire – l’effet transistor – relations fondamentales.
Le transistor bipolaire en régime statique (continu) :
montages fondamentaux (EC, CC, BC), réseaux de caractéristiques de fonctionnement (EC) – polarisation du transistor (but et nécessité de polariser un transistor) – droite d’attaque – droite de charge – point de fonctionnement – circuits de polarisations – effet de la température et stabilité thermique.
Le transistor en régime dynamique :
Étude du montage en émetteur commun – droite de charge dynamique – droite d’attaque dynamique – schéma équivalent en régime dynamique à petits signaux – le rendement en puissance et les classes d’amplificateurs, étude de l’amplificateur en émetteur commun – schémas équivalents – détermination des paramètres fondamentaux de l’amplificateur – réalisation d’Amplificateurs Multi-Étages. associations d’étages amplificateurs,
Le transistor bipolaire en commutation.
III. TRANSISTORS À EFFET DE CHAMP (~ 9 heures)
Introduction, le transistor à effet de champ (TEC) à jonction (JFET) : principe d’un transistor JFET – modèles électriques en amplification – montages amplificateurs (SC, DC, GC), fonctionnement en régime statique – réseau de caractéristiques de sortie – réseau de caractéristiques de transfert – polarisation du JFET – fonctionnement en régime dynamique.
Le transistor à effet de champ à grille isolée (MOSFET) : MOSFET à appauvrissement (D-MOSFET), MOSFET à enrichissement (E-MOSFET).
E-MOSFET (à canal induit) : structure et principe de fonctionnement – réseaux de caractéristiques – circuits de polarisation.
D-MOSFET (à canal diffusé) : structure et principe de fonctionnement – réseaux de caractéristiques – circuits de polarisation.
Le MOSFET en régime dynamique.
Le MOSFET en commutation.
Applications des MOSFET.

Travail personnel

Bibliographie

COEURDACIER S, « Electronique, T.1 : Les composants discrets non linéaires », 1, Dunod, 1989.
COEURDACIER, « Electronique, T.2: Amplification basses fréquences – commutation », Dunod, 1989.
BORNAND M., « Electronique, Tome 2 », Vuibert, 1985.
TAYEB CHERIF R. « Electronique de base », Berti éditions, 1990.
MILSANT, « Cours d’électronique », Tome 2, Eyrolles-Chihab, 1993.
MILSANT, « Cours d’électronique », Tome 3, Eyrolles-Chihab, 1994.
MALVINO – BOITTIAUX, « Principes d’électronique : Cours et exercices corrigés », Dunod, 2002.
CATHEY, GRANJON, « Circuits et Systèmes Electroniques », Schaum, 2003.
LADJOUZE, « Cours d’électronique », OPU, 2005.
HARAOUBIA, « Electronique générale », OPU, 2006.
GRABOWSKI, « Electronique », L’Usine Nouvelle, 2008.
GRANJON, « Électronique : Tout le cours en fiches », Dunod, 2015.
MALVINO-BATES-ETIEMBLE, « Principes d’électronique », Dunod, 2016.

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