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Electronique fondamentale 2

ESI > Sciences de l’Ingénieur > Electronique fondamentale 2

Description du programme de la matière:

Le but de ce cours est de familiariser les étudiants avec les fonctions électroniques à base de circuits intégrés. Il traite des fonctions analogiques et numériques pour les communications ainsi que pour le traitement du signal continu et discret. Il s’articule autour des notions suivantes : amplification, générations des signaux analogiques et numériques, conversion A/N et NA et la modulation.
A l’issue de ce cours l’étudiant sera en mesure de :
concevoir et analyser des circuits centrés sur l’amplificateur opérationnel,
produire des signaux analogiques et numériques,
Connaître les différents principes de fonctionnement des convertisseurs A/N et N/A,
Choisir un convertisseur en fonction des contraintes en résolution, en rapidité et en coût,
Comprendre le fonctionnement des montages de base d’une chaîne d’acquisition de données (échantillonneurs/bloqueurs, convertisseurs, amplificateur, horloge),
bien maitriser une technique de modulation analogique.

ID Cours
ELEF2
Niveau
2ème année CP
Semestre
Semestre 3
Crédit
4
Volumes Horaires Cours
30.00
Coef
4
Volumes Horaires TD
30.00

Pré-requis:

UEF2.3 et UEM1.2

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 C23.8: Concevoir et analyser un circuit de production de signaux analogiques et numériques, MOD
C23.9: Concevoir et analyser des circuits d’acquisition de données MOD

Contenu

I AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL (A.O) (~ 9 heures)
Introduction et présentation.
L’amplificateur opérationnel idéal.
Montages fondamentaux de l’A.O idéal.
L’amplificateur opérationnel réel.
Applications de l’amplificateur opérationnel : trigger de Schmitt et filtres actifs du premier ordre.

II LES MULTIVIBRATEURS (~ 9 heures)
Introduction sur les bascules électroniques.
La commutation.
Expression générale de la charge et de la décharge dans les circuits RC en commutation.
Montage bistable à transistors.
Montages monostables à A.O et portes logiques en technologie CMOS.
Montages astables à A.O et portes logiques en technologie CMOS.
Multivibrateurs à circuit intégré.

III LA CONVERSION ANALOGIQUE–NUMERIQUE ET NUMERIQUE–ANALOGIQUE
(CAN/CNA) (~ 6 heures)
Notions générales : signal analogique, signal numérique, CAN, CNA, Chaîne d’acquisition de données.
La conversion analogique-numérique : échantillonnage, critère de shannon, quantification, codage, fonction de transfert d’un CAN et erreur de conversion.
Les CAN : simple rampe, double rampe, approximations successives et flash.
Technologie des CAN.
Les CNA : (CNA à résistances pondérées et CNA à échelle R/2R).

IV LA MODULATION ANALOGIQUE D’AMPLITUDE (~ 6 heures)
Notions du signal : représentation temporelle et fréquentielle d’un signal, décomposition d’un signal en série de Fourier, largeur de bande d’un signal, exemples d’analyses spectrales.
Généralité sur la transmission de l’information par la modulation : nécessité de la modulation, définition de la modulation, les différents types de modulations, exemple d’un système de communication).
Principe de la modulation analogique d’amplitude (représentation temporelle et fréquentielle d’un signal modulé en amplitude, puissance transportée par un signal modulé en amplitude).
Modulation à porteuse supprimée.
Modulation à bande latérale unique.
Procédés de la modulation d’amplitude
Démodulation d’amplitude.

RECOMMANDATIONS :
L’objectif des travaux pratiques est d’illustrer les cours d’électronique théorique par l’étude de circuits analogiques et numériques en simulation.
Le logiciel de simulation utilisé dans les travaux pratiques est le NI Multisim.

Travail personnel

Comptes-rendus de travaux pratiques (TPs):
TP n°1 : L’amplificateur opérationnel en régime linéaire et saturé.
TP n°2 : Montages multivibrateurs.
Prendre connaissance des éléments figurant dans les cours et préparer les exercices.

Bibliographie

Amplification basses fréquences – commutation, COEURDACIER S., Dunod, 1990.
Amplificateurs opérationnels et filtres actifs, MULLER C, Mentor, 1984.
Circuits et systèmes numériques, Tome 2, JACOB MILLMAN et ARVIN GRABEL, Mc Graw-Hill, 1983.
Electronic devices and circuits, DAVID BELL, Printice-Hall, 1986.
Electronique générale, HARAOUBIA B., OPU, 2006.
Les principales fonctions de l’électronique, HARAOUBIA B., OPU, 1995.
Principes d’électronique, MALVINO, Mc Graw-Hill, 2004.
Techniques des impulsions, circuits impulsionnels et de commutation, DORVAL, Mc Graw-Hill, 1983.
Traitement de signaux et saisie de données JACOB MILLMAN et ARVIN GRABEL,

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