PLAN DE COURS Hiver 2014
GIF-2000 17779 - Électronique pour ingénieurs informaticiens
Informations générales
Crédits : 3 Temps consacré : 3-3-3 Mode d'enseignement : Présentiel
Site Web : http://gif2000.gel.ulaval.ca Intranet Pixel : https://pixel.fsg.ulaval.ca
Enseignant(s) : Le-Huy, Hoang hoang.le-huy@gel.ulaval.ca Responsable : à déterminer
Date d'abandon sans échec avec
remboursement : 27 Janvier 2014 à 23h59 Date d'abandon sans échec sans
remboursement : 24 Mars 2014 à 23h59
Description sommaire
Ce cours traite de l'analyse et de la conception des circuits électroniques utilisant des composants discrets et intégrés. Les caractéristiques des composants passifs (R, L, C, transformateur) sont étudiées. Les composants électroniques à semi-conducteur (diodes, transistors bipolaires, transistors à effet de champ JFET et MOSFET) sont étudiés et modélisés. Les circuits intégrés analogiques et numériques sont étudiés. Les circuits de base linéaire et non linéaire pour le traitement du signal sont analysés. Les méthodes de conception des circuits électroniques sont présentées et appliquées à la réalisation des fonctions de base.
Objectifs
À la fin du cours, l'étudiant devra être capable de :
- analyser le fonctionnement des circuits électroniques courants avec l'aide d'un logiciel de simulation, - déterminer théoriquement et mesurer les caractéristiques et performances des circuits électroniques courants,
- concevoir des circuits électroniques à composants discrets pour réaliser les fonctions analogiques de base,
- concevoir des circuits électroniques à composants intégrés pour réaliser les fonctions analogiques et numériques de base.
Contenu
Introduction (2h) : Électronique et ses applications. Composants passifs. Composants électroniques discrets et intégrés. Méthodes d'analyse et de conception. Outils informatiques : PSpice, Altium.
Composants passifs (3 h) : Résistance, inductance, condensateur, transformateur. Caractéristiques et modèles. Applications de base de composants passifs.
Diodes à semi-conducteur (4h) : Diodes à jonction PN : structure, fonctionnement, caractéristiques.
Modèles de diodes. Diode Zener. Diode Schottky. Photodiode. Diode électroluminescente (DEL).
Applications de base de diodes.
Transistors bipolaires (5h) : Transistors bipolaires : structure, fonctionnement, caractéristiques.
Modèles de transistors bipolaires. Photo-transistors. Optocoupleurs. Applications de base de transistors bipolaires.
Transistors à effet de champ (5h) : Transistors JFET : structure, fonctionnement, caractéristiques.
Transistors MOSFET : structure, fonctionnement, caractéristiques. Modèles de transistors à effet de champ. Applications de base des transistors à effet de champ.
Circuits intégrés (1h) : Introduction aux circuits intégrés analogique, numérique et interface.
Amplificateurs opérationnels (3h) : Structure interne, caractéristiques, performance. Rétroaction.
Réponse en fréquence. Configurations de base.
Applications linéaire et non-linéaire des AMP OP (6h) : Amplificateurs. Filtres analogiques.
Comparateurs. Régulateurs. Oscillateurs. Générateurs de fonctions. Redresseurs.
Applications des CI non-linéaires (4h) : Convertisseurs A/N et N/A. Générateurs de fonctions.
Modulateurs. Redresseurs.
Circuits intégrés numériques (3h) : Familles de CI numériques : TTL, ECL, CMOS et BiCMOS.
Structure interne et caractéristiques électriques. Fonctions de base.
Applications des CI numériques (3h) : Registres. Mémoires. Compteurs. Décodeurs. Opérateurs mathématiques. Microprocesseurs.
Modalités sur les laboratoires
- Les travaux pratiques comprennent les expériences au laboratoire et les simulations sur ordinateur.
- La présence aux séances de travaux pratiques est obligatoire.
- L'utilisation du logiciel Altium Designer pour simuler les circuits électroniques est obligatoire.
- Un rapport de préparation doit être remis au début de chaque séance de travaux pratiques.
Déroulement du cours
Cours magistral (3 heures par semaine). Dépannage (1 heure par semaine). Exercices. Travaux pratiques (8 séances).
Détails sur les modalités d'évaluation
- L'évaluation est basée sur les épreuves suivantes: un examen partiel (35%), un examen final (35%), un projet (10%) et huit laboratoires (20% total).
- La note de passage est de 50%.
- La cote finale ne sera disponible qu'à la sortie du relevé de notes.
- Les révisions de notes seront faites conformément à la procédure officielle du Règlement des études et des règles de la Faculté seulement.
Échelle des cotes (cycle 1)
Échelle des cotes
A+ [ 90.00 - 100 ] A [ 86.00 - 89.99 ] A- [ 82.00 - 85.99 ] Réussite B+ [ 78.00 - 81.99 ] B [ 74.00 - 77.99 ] B- [ 70.00 - 73.99 ] Réussite C+ [ 66.00 - 69.99 ] C [ 62.00 - 65.99 ] C- [ 58.00 - 61.99 ] Réussite D+ [ 54.00 - 57.99 ] D [ 50.00 - 53.99 ] Réussite
E [ 0.00 - 49.99 ] Échec
X Abandon sans échec
(dans les délais prévus)
Bibliographie Recommandé
A. SEDRA, K. SMITH, Microelectronic Circuits, 6th Edition, Oxford University Press, 2009, ISBN 0195323033.
Supplémentaire
B. RAZAVI, Fundamentals of Microelectronics, 1st Edition, John Wiley & Sons, 2008, ISBN 0471478466.
Modalités d'évaluation
Examen Date Heure
Pondération de la note finale
Document(s) autorisé(s)
Examen partiel
Vendredi 28 février 2014
10h30 à
12h20 35.00% Deux feuilles manuscrites
recto-verso + calculatrice autorisée Examen final Lundi 28 avril 2014 11h30 à
13h20 35.00% Deux feuilles manuscrites
recto-verso + calculatrice autorisée
Travail Équipes Date d'échéance Heure Date d'activité Heure
Pondération de la note
finale TP1 Diodes 2 Mardi 11 février
2014 11h30 Mardi 4 février
2014 08h30 2.50%
TP2 Transistors
bipolaires 2 Mardi 18 février
2014 11h30 Mardi 11
février 2014 08h30 2.50%
2 11h30 08h30 2.50%
TP3 Transistors à effet de champ
Mardi 25 février 2014
Mardi 18 février 2014 TP4 Transistors en
commutation 2 Mardi 4 mars
2014 11h30 Mardi 25
février 2014 08h30 2.50%
TP5 Amplis
Opérationnels 2 Mardi 1 avril
2014 11h30 Mardi 25 mars
2014 08h30 2.50%
TP6 Générateur de
fonctions 2 Mardi 8 avril
2014 11h30 Mardi 1 avril
2014 08h30 2.50%
TP7 Modulateur
PWM 2 Mardi 15 avril
2014 11h30 Mardi 8 avril
2014 08h30 2.50%
TP8 Convertisseurs
N/A et A/N 2 Mardi 22 avril
2014 11h30 Mardi 15 avril
2014 08h30 2.50%
Projet 2 Mardi 29 avril
2014 11h30 Mardi 22 avril
2014 08h30 10.00%
Horaire et disponibilités
Atelier : Vendredi 11h30 à 12h20 PLT-2505 (du 13 janv. au 8 mars) Vendredi 10h30 à 11h20 PLT-2505 (du 10 mars au 25 avril) Cours en classe : Lundi 11h30 à 13h20 PLT-2505 (du 13 janv. au 8 mars)
Vendredi 10h30 à 11h20 PLT-2505 (du 13 janv. au 8 mars) Jeudi 14h30 à 16h20 PLT-2512 (du 10 mars au 25 avril) Vendredi 11h30 à 12h20 PLT-2512 (du 10 mars au 25 avril) Laboratoire : Mardi 08h30 à 11h20 PLT-3101
Disponibilité de l'enseignant : Vendredi 08h30 à 10h30 PLT-2315 (du 13 janv. au 25 avril)
Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques pendant une séance d'évaluation L'utilisation d'appareils électroniques (cellulaire ou autre appareil téléphonique sans fil, pagette, baladeur, agenda électronique, etc.) est interdite au cours d'une séance d'évaluation et de toute autre activité durant laquelle l'enseignant l'interdit.
De plus, seuls certains modèles de calculatrices sont autorisés durant les séances d'évaluation.
Les modèles suivants sont autorisés : Hewlett
Packard HP 20S, HP 30S, HP 32S2, HP 33S, HP 35S Texas
Instrument TI-30Xa, TI-30XIIB, TI-30XIIS, TI-36X, BA35
Sharp EL-531*, EL-535-W535, EL-546*, EL-510 R, EL-520*
Casio FX-260, FX-300 MS, FX-350 MS, FX-300W Plus, FX-991MS, FX-991ES, FX-991W, FX-991ES Plus C
* Calculatrices Sharp: sans considération pour les lettres qui suivent le numéro
Dans tous ces cas, la calculatrice doit être validée par une vignette autocollante émise par la COOP étudiante ZONE.
Information spécifique aux étudiants de l'École d'actuariat
Les calculatrices autorisées lors des examens sont uniquement les modèles répondant aux normes de la Society of Actuaries et de la Casualty Actuarial Society pour leurs examens, soit les modèles Texas Instruments suivants :
BA-35 (solaire ou à pile)
•
BA II Plus
•
BA II Plus Professional
•
TI-30Xa
•
TI-30X II (IIS ou IIB)
•
TI-30X MultiView (XS ou XB)
•
Politique sur le plagiat et la fraude académique
Règles disciplinaires
Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de l'Université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse suivante:
http://www.ulaval.ca/sg/reg/Reglements/Reglement_disciplinaire.pdf Plagiat
Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le fait de:
copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source;
1.
résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en mentionner la source;
2.
traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance;
3.
remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant);
4.
remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires.
5.
L'Université Laval étant abonnée à un service de détection de plagiat, il est possible que l'enseignant soumette vos travaux pour analyse.
Étudiants ayant un handicap, un trouble d apprentissage ou un trouble mental
Les étudiants qui ont une lettre d'Attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent impérativement se conformer à la politique d'Accommodations scolaires
aux examens de la Faculté des sciences et de génie qui peut être consultée à l'adresse
: http://www.fsg.ulaval.ca/fileadmin/fsg/documents/PDF/Politique-Facultaire-Accommodements.pdf
