Circuits et systèmes électroniques
Résumé
L'objectif de ce cours est l'étude approfondi des circuits et systèmes électroniques utilisant le concept fondamental de la réaction (feedback), en mettant l'accent sur les applications pratiques. Le cours aborde aussi les principes fondamentaux des conversions A/N et N/A et leurs architectures.
Contenu
1. Introduction générale : Le concept de réaction négative et positive et application dans les circuits et systèmes électroniques.
2. Réaction négative (RN) et stabilité
- Structure, propriétés et principes fondamentaux des amplificateurs à RN
- Concepts de réaction négative idéale et non idéale
- Configurations fondamentales des circuits à RN
- Stabilité des circuits à RN et méthodes de compensation
- Exercices : identifier la configuration de RN dans un circuit, analyse de circuits (amplificateurs) avec RN non idéale, exemples d'applications (instrumentation biomédicale, robotique)
3. Boucle à verrouillage de phase (Phase Locked Loop - PLL)
- Etude théorique, analyse du fonctionnement basé sur le principe de RN
- Composants fonctionnels : comparateur de phase (analogique, numérique), oscillateur commandé en tension (VCO), filtre de boucle.
- Technologies : PLL analogiques, numériques, mixtes
- Modélisation et comportement dynamique
- Exercices : concepts de base et fonctionnement, applications en instrumentation biomédicale at robotique illustrés par exercices
4. Applications de la PLL : Synthétiseurs de fréquence
- Principes fondamentaux, boucles avec diviseurs entiers et fractionnaires.
- Exercices : application en radiocommunication
5. Oscillateurs commandés en tension (VCO)
- Principe basé sur réaction positivé
- Types d'oscillateurs : relaxation, multivibrateur astable, numériques, oscillateurs en anneau
- Technologies : analogique-CMOS et numérique
- Exercices
6. Convertisseurs numérique-analogique (N/A) et analogique-numérique (A/N)
- Présentation théorique et concepts fondamentaux
- Types de convertisseurs N/A et A/N, principes de fonctionnement et caractéristiques
- Technologies : CMOS analogiques, Sigma-Delta
- Exercices : application et analyse
Mots-clés
Réaction negative et positive, Boucle à verrouillage de phase (PLL), Synthèse de frequence à PLL, Oscillateur commandé en tension (VCO), Convertisseur A/N et N/A, modulation Sigma-Delta
Acquis de formation
A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:
- Analyser la performance d'un circuit à réaction négative idéale et non-idéale (réelle)
- Identifier les configurations des amplificateurs à réaction négative (RN)
- Expliquer le principe de fonctionnement du circuit PLL, les blocs constitutifs
- Analyser la fonction de transfert et le comportement dynamique du circuit PLL
- Concevoir un système à base de PLL
- Expliquer les principes des oscillateurs commandés en tension (VCO)
- Analyser les architectures des convertisseurs N/A et A/N
- Concevoir un système de conversion N/A et A/N
Méthode d'enseignement
Cours ex cathedra, exercices dirigés.
Travail attendu
Participer activement au cours et au séances des exercices en posant des questions.
Méthode d'évaluation
Examen écrit, évaluations au cours du semestre (quiz)
Encadrement
Assistants | Oui |
Forum électronique | Oui |
Ressources
Service de cours virtuels (VDI)
Non
Bibliographie
- Copies de transparents avec notes explicatives
- Matériel supplémentaire pour chaque chapitre et séance d'exercices sera disponible sur Moodle
Liens Moodle
Dans les plans d'études
- Semestre: Automne
- Forme de l'examen: Ecrit (session d'hiver)
- Matière examinée: Circuits et systèmes électroniques
- Cours: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Exercices: 1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Type: optionnel
- Semestre: Automne
- Forme de l'examen: Ecrit (session d'hiver)
- Matière examinée: Circuits et systèmes électroniques
- Cours: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Exercices: 1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Type: obligatoire
- Semestre: Automne
- Forme de l'examen: Ecrit (session d'hiver)
- Matière examinée: Circuits et systèmes électroniques
- Cours: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Exercices: 1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Type: obligatoire