UE E7-A - Circuits et Systèmes Analogiques

Les objectifs de ce module sont : 1. d'acquérir des méthodes de calcul simples permettant de prévoir le comportement des circuits en régime de commutation, en vue de vérifier la validité de résultats expérimentaux ou de ceux obtenus par simulation, 2. de connaitre et savoir utiliser les modèles en régime de commutation des éléments passifs et actifs 3. de connaitre les éléments limitatifs rencontrés en électronique de commutation, 4. de savoir mener l'étude d'un circuit de commutation 5. de fixer les connaissances en cours d'acquisition lors de travaux dirigés.

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Introduire les concepts de base de l'électronique de puissance.

Avant d'aborder l'électronique de puissance, des rappels sur la technologie des composants passifs et des notions de thermique appliquée à l'électronique sont exposés. Après avoir présenté quelques exemples d'applications on introduit les principales familles de convertisseurs de l'électronique de puissance. On conduit ensuite l'étude fonctionnelle des interrupteurs de puissance et on propose une méthode de synthèse des convertisseurs. Les principales caractéristiques des composants semiconducteurs de puissance sont brièvement décrites. Le cours se poursuit par l'étude de trois structures classiques de convertisseurs continu-continu non-isolés. Un bureau d'étude à l'aide du logiciel PSIM permet d'aborder la simultion en électronique de puissance avec un exemple de convertisseur non isolé. DEs travaux dirigés viennent compléter les notions acquises dans ce cours.

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Travaux pratiques d'électronique de base.

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1. Les principes des différentes modulations analogiques et numériques pour les Radiocommunications et les Télécommunication
2. Définition des caractéristiques d'une modulation (efficacité/encombrement spectrale, Débit, Robustesse, détectabilité...)
3. Circuits de base pour la modulation & la démodulation

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- Appréhender les différentes opérations mises en jeu dans le conditionnement analogique d'un signal
- Introduction des métriques associées au traitement analogique du signal
- Etude et implémentation d'une chaine de traitement

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Analyse au niveau transistor des principales fonctions analogiques
Dimensionnement de circuits

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Pour mettre en application les cours d'électronique 1ère année et les cours d'électronque analogique des unités: UE7-A et UEE7B à partir de cas concrets, un sujet de projet d'électronique analogique est proposé à chaque binôme d'élèves en début de semestre S7. Encadrés par un enseignant, les élèves disposent d'un semestre à raison d'une séance par semaine pour concevoir et réaliser dans sa version définitive un module ou un système faisant appel à l'électronique analogique. De part leur thème et leur niveau de difficulté, les projets visent à atteindre les objectifs suivants :

Une formation au travail d'un ingénieur de Recherche et Développement confronté à un problème de conception en électronique.
- Une initiation à la conduite de projet.
- Un développement de l'esprit d'initiative, du sens des responsabilités, de l'aptitude à la communication et au travail en équipe, du goût de l'efficacité, du pragmatisme.
- Une sensibilisation aux possibilités et limitations des outils dont dispose un ingénieur (documentation scientifique et technique, outils mathématiques, logiciels de simulation, expérimentation).
- Une prise de conscience de la différence qui existe entre la réalité et les résultats fournis par une analyse mathématique, une simulation informatique, une mesure.

Pour atteindre ces objectifs les élèves disposent des moyens similaires à ceux rencontrés dans l'industrie :
- Chaque binôme d'élèves dispose d'un poste de travail comportant une instrumentation de test et mesure standard ainsi que d'une station ou PC offrant un accès à Internet et à une vaste palette d'outils informatiques d'aide à la conception Electronique.
- Une bibliothèque d'ouvrages et revues scientifiques.
- Un atelier et un laboratoire dédiés à la fabrication des circuits imprimés et prototypes.
- Un magasin de composants Electroniques géré par un technicien rattaché aux laboratoires de projets.

ENGLISH VERSION:

A subject of project in the field of Analog Electronic design is proposed at the beginning of S7 at each couple of student. This project work is aiming at applying to the real world, the theoretical courses of general Electronic (S5 & S6) and analog Electronic (S7: EE7A, EE7B, EE7C). The students are managed by a teacher during weekly tutorial classes that span over a full semester. The objective of the project that is proposed to the students is to design and realize in its definitive version: a module or a system that calls for Analog Electronic.
The themes and the difficulty level of these design projects are aiming at reaching the following objectives:
- Training to the work of a R&D engineer that is facing issues in the field of Electronic design.
- An initiation to project management
- A development of initiatives and the senses of responsibilities
- The acquisition of aptitudes in communication and team work
- The quest for efficiency and pragmatism
- A sensitization to the capabilities and limitations of the tools currently used by an engineer: Scientific and technical documentation, mathematics, simulation tools, test and measurements.
- A consciousness of the differences that exist between reality and the results given by: a mathematical analysis, a computer simulation or a measurement.

In order to reach these objectives, the students can rely on tools and equipments similar to those encountered in the industry:
- A specific laboratory where each couple of students disposes of a work bench that is equipped with standard test and measurement instrumentation and a Personal Computer. Furthermore, each Personal Computer allows an access to the internet and offers a complete set of CAE / CAD software tools.
- A laboratory dedicated to High Frequency test and measurement
- A scientific library
- Two technical libraries
- A manufacturing facility and a laboratory dedicated to the realization of Printed Circuit Boards and prototypes
- An electronic components stock and purchase centre managed by a technician affected to the electronic projects laboratories. 

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