Cours de conception électronique

Leçon 1 • Équivalents Thévenin et Norton

Les réseaux complexes sont réduits à des modèles simples à deux bornes pour l'analyse de charge. Ces équivalents simplifient les tâches de conception itérative et de dépannage.

Leçon 2 • Grandeurs et Unités Électriques

La tension, le courant, la résistance et la puissance sont définis avec les unités SI. Ces grandeurs constituent le langage de mesure utilisé dans toute l'analyse de circuits.

Leçon 3 • Lois des Circuits et Techniques d'Analyse

Les lois de Kirchhoff sur la tension et le courant sont appliquées pour résoudre des circuits à plusieurs mailles. Les méthodes d'analyse nodale et maillée étendent ces lois aux réseaux complexes.

Leçon 4 • Fondamentaux des Composants Passifs

Les résistances, condensateurs et inductances sont caractérisés par leur comportement électrique. Comprendre la relation courant-tension de chaque composant permet une modélisation précise du circuit.

Leçon 1 • Fondamentaux des Transistors à Effet de Champ

Le fonctionnement des MOSFET et JFET, la tension de seuil et la transconductance sont abordés. La polarisation des FET et les modèles petits signaux préparent les apprenants aux étages amplificateurs.

Leçon 2 • Fonctionnement du Transistor Bipolaire à Jonction

Les régions de fonctionnement du BJT et le gain en courant sont examinés à l'aide du modèle d'Ebers-Moll. La polarisation DC établit le point de fonctionnement pour la conception de l'amplificateur.

Leçon 3 • Caractéristiques et Applications de la Diode

La courbe I-V de la diode, la tension directe et le claquage inverse sont analysés. Les circuits redresseurs, d'écrêtage et de verrouillage démontrent l'utilisation pratique de la diode.

Leçon 4 • Dispositifs Semiconducteurs à Usage Spécial

Les diodes Zener, les diodes Schottky et les thyristors sont caractérisés pour la régulation et la commutation. Les critères de sélection des dispositifs sont liés aux exigences de l'application.

Leçon 1 • Montages Émetteur Commun et Source Commune

La topologie de l'amplificateur inverseur est analysée pour le gain en tension et la réponse en fréquence. Les condensateurs de découplage et de couplage sont dimensionnés pour répondre aux exigences de bande passante.

Leçon 2 • Réponse en Fréquence et Stabilité de l'Amplificateur

Les diagrammes de Bode caractérisent le gain et la phase en fonction de la fréquence, identifiant les pôles dominants. Les marges de stabilité sont évaluées pour éviter l'oscillation dans les amplificateurs à rétroaction.

Leçon 3 • Modèles d'Amplificateur Petit Signal

Les modèles hybrides-pi et T traduisent la physique du transistor en circuits équivalents linéaires. Ces modèles permettent les calculs de gain AC et d'impédance pour les étages amplificateurs.

Leçon 4 • Conception d'Amplificateur à Plusieurs Étages

Les étages en cascade sont analysés pour le gain global, la réduction de la bande passante et le couplage inter-étages. Les stratégies de conception maintiennent l'intégrité du signal à travers plusieurs étages.

Leçon 1 • Analyse de l'Ampli-Op Idéal

Les hypothèses de court-circuit virtuel et d'impédance d'entrée infinie simplifient l'analyse des circuits inverseurs et non inverseurs. Les équations de gain sont dérivées pour les configurations fondamentales.

Leçon 2 • Paramètres Non Idéaux de l'Ampli-Op

La tension de décalage, le courant de polarisation, la vitesse de balayage et le TMRC limitent les performances réelles du circuit. Les techniques de compensation minimisent les erreurs dans les applications de précision.

Leçon 3 • Conception de Filtres Actifs

Les topologies Sallen-Key et à rétroaction multiple réalisent des réponses passe-bas, passe-haut et passe-bande. L'ordre du filtre et le facteur Q sont sélectionnés pour répondre aux spécifications d'atténuation.

Leçon 4 • Amplificateurs d'Instrumentation et de Précision

Les amplificateurs d'instrumentation à trois ampli-ops atteignent un TMRC élevé pour le conditionnement du signal des capteurs. Les redresseurs de précision et les détecteurs de crête étendent l'utilité de l'ampli-op.

Leçon 1 • Systèmes de Numération et Algèbre de Boole

Les représentations binaire, hexadécimale et BCD sous-tendent la conception des systèmes numériques. Les théorèmes de Boole et les lois de Morgan permettent la simplification algébrique des expressions logiques.

Leçon 2 • Familles de Portes Logiques et Caractéristiques Électriques

Les familles de portes CMOS et TTL sont comparées pour la vitesse, la puissance et l'immunité au bruit. Le fan-out, le délai de propagation et les niveaux logiques guident la sélection de la technologie.

Leçon 3 • Blocs de Construction Combinatoires

Les encodeurs, décodeurs, multiplexeurs et démultiplexeurs sont conçus et appliqués comme des blocs de construction modulaires. Les additionneurs et les comparateurs étendent la conception combinatoire aux fonctions arithmétiques.

Leçon 4 • Aléas et Synchronisation dans la Logique Combinatoire

Les aléas statiques et dynamiques provoquent des glitchs qui corrompent les sorties numériques. Les techniques de détection et d'élimination des aléas garantissent un fonctionnement fiable du circuit combinatoire.

Leçon 1 • Conception de Machines à États Finis

Les FSM de Mealy et Moore sont spécifiées avec des diagrammes d'états et implémentées avec des bascules et de la logique combinatoire. Les stratégies de codage des états affectent la surface et la vitesse.

Leçon 2 • Analyse Temporelle des Systèmes Synchrones

Le délai clock-to-Q, le délai du chemin combinatoire et le temps de préparation déterminent la fréquence de fonctionnement maximale. Les méthodes de fermeture temporelle résolvent les violations de chemin critique.

Leçon 3 • Verrous et Bascules

Les bascules SR, D, JK et T stockent l'état binaire et répondent aux fronts d'horloge. Les temps de préparation, de maintien et de propagation définissent les contraintes de cadencement fiables.

Leçon 4 • Conception de Compteurs Synchrones

Les compteurs binaires, BCD et modulo-N sont conçus à l'aide de tables d'excitation des bascules. Les diagrammes d'états guident la dérivation de la logique d'état suivant et de sortie.

Leçon 1 • Conception de Redresseur et de Filtre

Les redresseurs simple alternance, double alternance et en pont convertissent le AC en DC pulsé. Les filtres capacitifs et LC réduisent l'ondulation résiduelle à des niveaux acceptables pour les circuits en aval.

Leçon 2 • Régulateurs de Tension Linéaires

Les régulateurs linéaires série-pass et shunt maintiennent une tension de sortie stable en cas de variation de charge. La tension de décrochage, la dissipation de puissance et la gestion thermique sont analysées.

Leçon 3 • Contrôle par Rétroaction dans les Alimentations

Les boucles de contrôle en mode tension et en mode courant régulent la sortie contre les perturbations de charge et de ligne. La conception du réseau de compensation garantit la stabilité et la réponse transitoire.

Leçon 4 • Fondamentaux du Régulateur à Découpage

Les topologies Buck, Boost et Buck-Boost convertissent les niveaux de tension avec un rendement élevé. Le rapport cyclique, le dimensionnement de l'inductance et la sélection du condensateur de sortie sont dérivés de manière analytique.

Leçon 1 • Empilement et Planification des Couches du Circuit Imprimé

Le nombre de couches, le matériau diélectrique et le poids du cuivre sont sélectionnés pour répondre aux cibles d'impédance et thermiques. Le placement des plans de puissance et de masse réduit le bruit et les EMI.

Leçon 2 • Conception pour la Fabrication et le Test

Les fichiers Gerber, la nomenclature et les dessins d'assemblage communiquent l'intention de conception aux fabricants. Le placement des points de test et le scan aux limites prennent en charge les tests de production.

Leçon 3 • Capture de Schéma et Génération de Netlist

Les schémas hiérarchiques organisent les conceptions complexes en blocs gérables avec des interfaces claires. L'exportation de la netlist relie les données du schéma aux outils de disposition et de simulation.

Leçon 4 • Placement des Composants et Routage

Le placement suit le flux du signal et les contraintes thermiques pour minimiser la longueur des pistes et la diaphonie. Les règles de routage imposent l'espacement, l'utilisation des vias et la correspondance des paires différentielles.