Electronique III (03_XCELE)

• Coefficient : 4.5
• Volume Horaire: 112h estimées de travail (dont 61h EdT)
  CTD : 27h encadrées (et 3.5h de séances d'études dirigées)
  Labo : 27h encadrées (et 3.5h de séances d'études dirigées)
  Travail personnel hors EdT : 51h

Liste des AATs

Description

L'objectif du cours est d'introduire les éléments d'électronique nécessaires pour réaliser des circuits analogiques d’interfaçage et réaliser des traitements simples à l'aide d'un microcontrôleur.

1. Composants :
   • Diode : caractéristiques et applications
   • Transistor bipolaire : réseau de caractéristiques et applications, optocoupleur
   • Transistor à effet de champ à jonction : réseau de caractéristiques et applications
   • Transistor MOS : réseau de caractéristiques et applications
   • Puissance et dissipation thermique
2. Amplificateurs opérationnels
   • Structure et caractéristiques
   • amplificateurs d'instrumentation
3. Convertisseurs analogique-numérique et numérique-analogique
   • principes et caractéristiques

Mise en œuvre sur platine de composants discrets et sur microcontrôleur MSP430 pourvu d'une couche logicielle compatible Arduino.

Acquis d'Apprentissage visés (AAv)

• AAv1 [heures: 58, B2, B4, C2] (Circuiterie et composants) : A l’issue du semestre un étudiant de S3 est capable d’expliquer le fonctionnement d’un circuit donné contenant des diodes, des transistors bipolaire ou effet de champ, des optocoupleurs, des amplificateurs opérationnels, des ADC et DAC, d’émettre des hypothèses sur le fonctionnement des éléments non-linéaires, et de les vérifier par le calcul des courants et des tensions du circuit et une simulation LTSpice ou une mesure appropriée, de déterminer analytiquement les relations entrée-sortie et de les vérifier par une simulation LTSpice ou une mesure appropriée, de choisir et dimensionner des composants dans une démarche guidée.

• AAv2 [heures: 18, B2, C3] (limites physiques des composants) : A l’issue du semestre un étudiant de S3 est capable de discuter le choix d’un composant (transistor, comparateurs / amplificateurs opérationnels ou d'instrumentation) en fonction de certains paramètres caractéristiques (tension maximale, courant maximal, slew-rate, bande-passante, taux de réjection de mode commun) relativement à l’usage du composant dans un circuit donné.

• AAv3 [heures: 36, B3, C3, D1, D2, D3, D4] (MSP430) : A l’issue du semestre un étudiant de S3 est capable de mettre en œuvre un microcontrôleur MSP430 pourvu d'une couche logicielle compatible Arduino, à partir d’un code d’exemple, pour

  • lire et écrire des informations binaires sur les broches,
  • commander un moteur à courant continu en PWM,
  • communiquer avec un PC via une liaison série,
  • utiliser les éléments analogiques du microcontrôleur (convertisseurs A/D, D/A amplificateurs opérationnels intégrés).

Modalités d'évaluation

Une épreuve de contrôle continu longue (coefficient 1), moyenne de plusieurs épreuves de contrôle continu courtes (coefficient 1) et de comptes rendus et d'épreuve de labo (coefficient 1)

Mots clés

Electronique, analogique, numérique, transistor, bipolaire, MOSFET, amplificateur, comparateur, instrumentation, puissance, conversion analogique-numérique, conversion numérique-analogique, MSP430

Pré-requis

Electronique S1 et S2

Ressources

• Polycopiés de cours, de travaux dirigés et de travaux pratiques sur moodle
• Introduction à l'électronique, cours et exercices corrigés - Domini-Quaranta
• Electronique tome 1 et 2, Chatelain { Dessoulavy, Traité d'électricité, d'électronique et d'électrotechnique
• The art of electronic, Horowitz and Hill, édition Cambridge University Press.