Electronique 2.08

À l’issue de ce module, l’étudiant doit être capable de :

• choisir un composant électronique en s’appuyant sur la documentation technique et en prenant en compte ses limites (ex. AOP...) ;
• représenter et interpréter un signal analogique périodique dans le domaine spectral (amplitudes, phases, fréquences) ;
• identifier les caractéristiques d’une réponse en fréquence soit par le tracé du diagramme de Bode soit par la mesure ;
• réaliser un filtre passif ou actif d’ordre 1 ou 2 adapté à l’application ;
• calculer la fonction de transfert du filtre sous une forme canonique du 1er et/ou du 2nd ordre ;
• déterminer par le calcul ou expérimentalement les caractéristiques d’un filtre du 1er et 2nd ordre dans le domaine fréquentiel.

Les thèmes recommandés à développer pour atteindre les acquis d’apprentissage visés sont :

• Régime sinusoïdal :
  • Dualité temps/fréquence (amplitude complexe)
  • Composant inductif
  • Impédances (R, L et C)
  • Associations d’impédances
• Analyse spectrale de signaux périodiques :
  • Représentations spectrales (amplitude et phase) d’une somme arbitraire de signaux sinusoïdaux
  • Représentations spectrales d’un signal périodique (utilisation du résultat de la décomposition en Série de Fourier) – Puissance et valeur efficace d’un signal périodique (Théorème de Parseval), répartition de la puissance
  • Mesures spectrales (outils FFT oscilloscope)
• Réponse fréquentielle d’un système :
  • Notion de fonction de transfert
  • Forme canonique de base (cascade de 1er ordre)
  • Diagrammes de Bode (amplitude et phase)
  • Exploitation du diagramme de Bode pour déterminer l’expression du signal de sortie dans le domaine temporel (signal d’entrée : somme arbitraire de signaux sinusoïdaux)
• Filtres du 1er ordre :
  • Formes canoniques du 1er ordre
  • Etude fréquentielle des filtres passe-bas et passe-haut
  • Structures des filtres passifs et actifs
  • Applications des filtres d’ordre 1
  • Simulation
• Compléments sur les amplificateurs intégrés :
  • Imperfections de l’AOP (courant de sortie, offset, Slew Rate, GBW...)
  • AOP en mono-tension, capacité de liaison (filtrage en entrée et en sortie)
  • Exploitation de fiches techniques constructeurs
• Filtres du 2nd ordre :
  • Forme canonique du 2nd ordre
  • Etude fréquentielle des filtres du 2nd ordre
  • Cascade de filtres du 1er ordre passifs et actifs (apport d’un étage suiveur)
  • Structures de Sallen Key, Rauch et universelle
  • Applications des filtres du 2nd ordre
  • Simulation
• Génération de signaux :
  • Montages monostables et astables à trigger de Schmitt ou portes logiques...