Cours de circuits électriques et électroniques

Leçon 1 • Lois de Kirchhoff

Présente les lois des mailles et des nœuds comme des lois de conservation universelles régissant le comportement des circuits. Permet l'écriture systématique d'équations pour toute topologie de réseau.

Leçon 2 • Charge, courant et tension

Introduit la structure atomique, le flux d'électrons et les définitions de la charge, du courant et de la tension. Établit la base physique pour toute analyse de circuit ultérieure.

Leçon 3 • Puissance et énergie dans les circuits

Dérive les formules de dissipation de puissance et les calculs d'énergie pour les éléments résistifs. Relie la puissance électrique à ses équivalents thermiques et mécaniques.

Leçon 4 • Résistance et loi d'Ohm

Définit la résistance, la conductance et la relation linéaire entre la tension et le courant. Relie les propriétés des matériaux au comportement pratique des résistances.

Leçon 1 • Superposition et transformation de sources

Applique la superposition pour isoler les contributions individuelles des sources et la transformation de sources pour simplifier les réseaux mixtes. Développe la flexibilité analytique.

Leçon 2 • Réseaux de résistances en série et en parallèle

Dérive les formules de résistance équivalente pour les combinaisons en série et en parallèle. Fournit les outils de simplification nécessaires avant d'aborder l'analyse complète du réseau.

Leçon 3 • Méthode des tensions de nœud

Établit un nœud de référence et écrit les équations KCL en fonction des tensions aux nœuds. Réduit les réseaux complexes à un système d'équations linéaires résoluble.

Leçon 4 • Circuits équivalents de Thévenin et Norton

Réduit tout réseau linéaire à deux bornes à une source unique et une résistance. Permet une analyse efficace de la charge et les calculs de transfert maximal de puissance.

Leçon 1 • Fondamentaux des condensateurs

Définit la capacité, les propriétés diélectriques et la relation intégrale courant-tension. Établit comment les condensateurs stockent et libèrent l'énergie du champ électrique.

Leçon 2 • Circuits RLC du second ordre

Analyse les circuits RLC série et parallèle à l'aide d'équations différentielles du second ordre. Introduit les types de réponse apériodique, critique et pseudo-périodique.

Leçon 3 • Circuits RL du premier ordre

Dérive les réponses naturelle et indicielle pour les circuits RL et les compare au comportement RC. Renforce les concepts de constante de temps avec des éléments inductifs.

Leçon 4 • Fondamentaux de l'inductance

Définit l'inductance, le flux magnétique et la relation différentielle courant-tension. Montre comment les inductances stockent et libèrent l'énergie du champ magnétique.

Leçon 1 • Impédance et admittance

Étend la résistance à l'impédance complexe pour les condensateurs et les inductances. Permet l'application directe de la loi d'Ohm et des théorèmes de réseau dans le domaine des phaseurs.

Leçon 2 • Sources sinusoïdales et phaseurs

Définit les paramètres de la forme d'onde sinusoïdale et introduit la représentation par phaseur. Transforme les sinusoïdes temporelles en phaseurs complexes pour une analyse algébrique.

Leçon 3 • Résonance dans les circuits AC

Analyse les conditions de résonance série et parallèle, la largeur de bande et le facteur de qualité. Relie la théorie de la résonance aux applications de filtrage et de circuits d'accord.

Leçon 4 • Méthodes d'analyse des réseaux AC

Applique les méthodes des tensions de nœud et des courants de maille aux circuits dans le domaine des phaseurs. Transfère toutes les techniques d'analyse DC directement aux problèmes AC en régime permanent.

Leçon 1 • Fonctions de transfert et réponse en fréquence

Définit la fonction de transfert comme un rapport entre les phaseurs de sortie et d'entrée. Établit le cadre mathématique pour la caractérisation des circuits dans le domaine fréquentiel.

Leçon 2 • Performances et spécifications des filtres

Évalue la pente de coupure, l'ondulation dans la bande passante et l'atténuation dans la bande atténuée par rapport aux spécifications de conception. Prépare les étudiants à sélectionner des topologies de filtres appropriées pour des applications réelles.

Leçon 3 • Construction des diagrammes de Bode

Développe les diagrammes de Bode asymptotiques d'amplitude et de phase à partir des facteurs de la fonction de transfert. Fournit un outil graphique rapide pour visualiser le comportement du filtre.

Leçon 4 • Filtres passifs passe-bas et passe-haut

Conçoit des filtres RC et RL passe-bas et passe-haut du premier ordre et calcule les fréquences de coupure. Relie l'analyse par fonction de transfert au conditionnement pratique du signal.

Leçon 1 • Diodes Zener et régulation de tension

Explique le claquage Zener et conçoit des régulateurs de tension shunt simples. Introduit la régulation de ligne et de charge comme métriques de performance.

Leçon 2 • Fondamentaux de la physique des semi-conducteurs

Couvre les semi-conducteurs intrinsèques et extrinsèques, le dopage et le transport des porteurs. Fournit la base physique pour comprendre le comportement de la jonction P-N.

Leçon 3 • Jonction P-N et modèles de diode

Analyse la formation de la zone de déplétion, la polarisation directe et inverse, et l'équation de la diode. Introduit les modèles de diode idéale, à chute de tension constante et aux petits signaux.

Leçon 4 • Circuits redresseurs

Conçoit des circuits redresseurs simple alternance et double alternance avec et sans condensateurs de filtrage. Calcule la tension d'ondulation et la tension continue moyenne de sortie pour les applications d'alimentation électronique.

Leçon 1 • Polarisation et analyse DC des transistors BJT

Conçoit des circuits de polarisation par fixe, diviseur de tension et stabilisation par émetteur pour un point de repos stable. Analyse la stabilité thermique et la sensibilité de la polarisation.

Leçon 2 • Structure et fonctionnement DC du transistor BJT

Décrit la structure des transistors NPN et PNP, les régions de fonctionnement et le paramètre de gain en courant. Établit le modèle grands signaux DC pour l'analyse de la polarisation.

Leçon 3 • Structure et fonctionnement DC du MOSFET

Décrit les structures des MOSFET à enrichissement et à appauvrissement, la tension de seuil et les équations du courant de drain. Établit le point de fonctionnement DC pour les circuits à FET.

Leçon 4 • Configurations d'amplificateur MOSFET

Analyse les amplificateurs MOSFET en source commune, grille commune et drain commun à l'aide du modèle petits signaux. Compare les performances des amplificateurs FET et BJT.

Leçon 1 • Amplificateurs inverseur et non inverseur

Dérive les expressions du gain pour les configurations inverseuse et non inverseuse à l'aide de la méthode de la masse virtuelle. Couvre les extensions en amplificateur sommateur et amplificateur différentiel.

Leçon 2 • Circuits intégrateur et différentiateur

Conçoit des circuits intégrateur et différentiateur à ampli-op et analyse leur comportement dans le domaine fréquentiel. Relie ces circuits au traitement analogique du signal et à la génération de formes d'onde.

Leçon 3 • Comparateurs et circuits non linéaires à ampli-op

Analyse le fonctionnement du comparateur en boucle ouverte et l'hystérésis du trigger de Schmitt pour l'immunité au bruit. Introduit les redresseurs de précision et les détecteurs de crête comme applications non linéaires.

Leçon 4 • Limitations pratiques de l'ampli-op

Examine le produit gain-largeur de bande fini, la vitesse de balayage, la tension de décalage et les effets du courant de polarisation. Enseigne les techniques de compensation pour répondre aux exigences de performance réelles.