Electronique analogique

  • ECTS

    4 crédits

  • Composante

    Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)

  • Volume horaire

    47h

Description

  • Partie théorique
    • Régime transitoire

Généralités –  définitions des régimes (régime forcé/libre, régime permanent/transitoire)

Régime transitoire circuit 1er ordre : lors de l’application d’un échelon de tension et lors de l’annulation de cet échelon: études des variations des grandeurs mises en jeu (tensions, intensités) et des variations des puissances engendrées. Exemple avec le circuit RL série.

Régime transitoire circuit 2nd ordre : études des variations des tensions et des intensités pour les différents régimes (apériodique,  critique et pseudo-critique). Exemple avec le circuit RLC série.

 

  • Amplificateur opérationnel en régime linéaire

Présentation et caractéristiques de l’AO : caractéristiques en régime linéaire, définition du gain stationnaire de l’AO, amplificateur opérationnel idéal, bouclez de contre-réaction.

Etudes de montages avec l’AO en régime linéaire : montage suivre, montage amplificateur inverseur et non-inverseur, convertisseur courant/tension et tension/courant, montage résistance négative, montage intégrateur et dérivateur

 

  • Filtres analogiques

Rappels et définitions de la notion de fonction de transfert : rappel sur système linéaire, fonction de transfert, diagrammes de Bode réels et asymptotiques.

Différents types de filtres : famille de filtres (passe-haut, passe-bas, passe bande, réjecteur), filtres actifs et passifs, sélectivité d’un filtre

Etudes filtres passifs du 1er ordre et 2nd ordre : RC série, CR série, RL série avec la notion de pulsation coupure ;

RCL série, RLC série, LCR série avec l’introduction de la notion du facteur de surtension, et de la pulsation de résonnance

Etudes filtres actifs du 1er et 2nd ordre : réponse d’un AO en régime sinusoïdal, filtres actifs du 1er ordre, filtre actif passe-bande, exemples avec les structures de Rauch et de Sallen-Key.

 

  • Introduction de l’AO en régime non-linéaire

Rappels caractéristiques de l’AO.

Comparateur simple, comparateur à hystérésis ou bistable : comparateur inverseur et non-inverseur.

 

 

  • Partie pratique

Les travaux pratiques se constituent autour de 2 séances de travaux, avec une préparation avant les séances reprenant la partie théorique :

  • régimes transitoires et filtre passif : étude du circuit RC série soumis à un échelon de tension et à une tension sinusoïdale, circuit 2nd ordre RLC.
  • Amplificateur opérationnel en régime linéaire : étude du montage amplificateur inverseur, du montage intégrateur, montage d’un filtre actif
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Objectifs

- Connaitre les régimes transitoires de circuits de 1er ordre et 2nd ordre

- Connaître les caractéristiques de l’amplificateur opérationnel en régime linéaire

- Connaître l’analyse fréquentielle de filtres analogiques, passifs et actifs, du 1er et 2nd ordre

- Comprendre le comportement de dipôles électrocinétiques simples en régime transitoire


- Notion de contre-réaction, intégration, dérivation, convertisseur d’impédance.

- Résoudre un circuit électrique linéaire en utilisant à bon escient les lois et théorèmes de l’électrocinétique

- Déterminer une fonction de transfert et effectuer une représentation fréquentielle dans le plan de Bode pour des filtres du 1er et 2nd ordre

- Savoir choisir et dimensionner les éléments pour réaliser une fonction «amplification» ou «filtre» de l'électronique analogique.

- Savoir concevoir des montages utilisant des amplificateurs opérationnels.

 

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Heures d'enseignement

  • Electronique analogique - CMCours Magistral19,5h
  • Electronique analogique - TDTravaux Dirigés19,5h
  • Electronique analogique - TPTravaux Pratique8h

Pré-requis nécessaires

Signaux-circuit (semestre 1)

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Contrôle des connaissances

Evaluation Continue Intégrale (ECI) 100%

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Compétences visées

Bloc 1

Communiquer et collaborer

 

C 1.1. Maitriser les outils numériques

 

N/A

 

C 1.2. Collaborer et communiquer dans le cadre d'un projet scientifique

 

N/A

 

C 1.3. Développer la pratique d’une langue étrangère dans les domaines scientifiques

 

N/A

Bloc 2

Élaborer une démarche scientifique

 

C 2.1. Maitriser les techniques et les appareils de laboratoire

 

Compétent

 

C 2.2. Concevoir et mettre en œuvre une démarche scientifique

 

Compétent

 

C 2.3. Modéliser un phénomène physico-chimique

 

Compétent

Bloc 3

Analyser en se reposant sur un socle de connaissances scientifiques

 

C 3.1. Développer un esprit critique sur les données expérimentales

 

Compétent

 

C 3.2. Relier un phénomène macroscopique aux processus microscopiques

 

Compétent

 

C 3.3. Mobiliser les concepts mathématiques dans les domaines physico-chimiques

 

Compétent

Bloc 4

Construire son projet

 

C 4.1. Explorer le monde professionnel pour orienter son projet

 

N/A

 

C 4.2. Identifier sa responsabilité individuelle et collective au sein d’une structure professionnelle

 

N/A

 

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