Cours de conception de circuits électroniques

Leçon 1 • Lecture et dessin de schémas électroniques

Enseigne les symboles schématiques standard, les conventions et le marquage des nœuds. Garantit que les apprenants peuvent interpréter et produire des schémas de circuits professionnels.

Leçon 2 • Condensateurs et inductances

Présente les éléments de stockage d'énergie et leur comportement dans le domaine temporel. Relie la théorie des composants passifs à la réponse transitoire d'un circuit.

Leçon 3 • Loi d'Ohm et analyse des circuits CC

Applique la loi d'Ohm aux circuits résistifs et présente les configurations série et parallèle. Offre la boîte à outils analytique nécessaire pour prédire le comportement d'un circuit.

Leçon 4 • Grandeurs électriques fondamentales

Présente la tension, le courant, la résistance et la puissance en tant que grandeurs mesurables. Établit le système d'unités et l'intuition physique nécessaires à toute analyse de circuit.

Leçon 1 • Fondamentaux de l'amplificateur opérationnel

Présente le modèle d'amplificateur opérationnel idéal et l'analyse de la rétroaction négative. Couvre les topologies d'amplificateur inverseur, non inverseur, sommateur et différentiel.

Leçon 2 • Transistors bipolaires à jonction

Explique le fonctionnement du transistor bipolaire dans les régions de blocage, active et de saturation. Permet de concevoir des amplificateurs en montage émetteur commun et des circuits de commutation à transistor.

Leçon 3 • Filtres et réponse en fréquence

Présente les filtres passifs RC et actifs à amplificateur opérationnel ainsi que l'analyse par diagramme de Bode. Relie la pensée dans le domaine fréquentiel aux applications de conditionnement du signal.

Leçon 4 • Transistors à effet de champ

Présente le fonctionnement des MOSFET et des JFET, en se concentrant sur les MOSFET à enrichissement utilisés dans les circuits numériques et de puissance. Fait le pont entre les contextes de conception analogique et numérique.

Leçon 1 • Compteurs, registres et machines d'état

Applique les bascules pour construire des compteurs asynchrones, des registres à décalage et des machines d'état finies. Prépare les apprenants à l'intégration de sous-systèmes numériques.

Leçon 2 • Logique séquentielle et bascules

Présente les verrous, les bascules D, JK et T ainsi que leurs diagrammes temporels. Relie les éléments de mémorisation à la conception de compteurs et de registres.

Leçon 3 • Algèbre de Boole et portes logiques

Introduit les lois de Boole, les théorèmes de De Morgan et les symboles de portes standard. Permet la simplification algébrique d'expressions logiques avant leur implémentation matérielle.

Leçon 4 • Systèmes de numération et arithmétique binaire

Couvre les représentations et conversions en binaire, hexadécimal et code BCD. Fournit les bases numériques nécessaires à la programmation de circuits numériques et de microcontrôleurs.

Leçon 1 • Introduction à la simulation SPICE

Explique la syntaxe des listes de connexions SPICE, les modèles de composants et les types de simulation. Établit le flux de travail reliant la saisie du schéma aux résultats de la simulation.

Leçon 2 • Analyse du point de fonctionnement et de la courbe de transfert

Couvre les analyses .OP, .DC et le balayage paramétrique pour caractériser le comportement du circuit dans différentes conditions de fonctionnement. Valide les courbes de polarisation et de transfert.

Leçon 3 • Analyse en régime alternatif et fréquentiel

Utilise l'analyse .AC pour tracer le gain et la phase en fonction de la fréquence pour les filtres et les amplificateurs. Permet la génération de diagrammes de Bode et la vérification de la bande passante.

Leçon 4 • Modèles de composants et bibliothèques de simulation

Enseigne comment importer des modèles SPICE de fabricants et créer des sous-circuits personnalisés. Garantit que la précision de la simulation correspond au comportement réel des composants.

Leçon 1 • Protocoles de communication série

Couvre le fonctionnement des protocoles UART, SPI et I2C et la configuration de leurs registres. Permet la communication du microcontrôleur avec des capteurs, des afficheurs et d'autres dispositifs.

Leçon 2 • Interruptions et programmation événementielle

Introduit les vecteurs d'interruption, les niveaux de priorité et les patrons de conception des routines de service d'interruption. Fait passer le modèle de programmation d'une approche par scrutation à une architecture réactive pilotée par les événements.

Leçon 3 • Temporisateurs, MLI et contrôle temporel

Explique les modes des compteurs de temporisateurs, les préservateurs et les registres de génération de MLI (modulation de largeur d'impulsion). Relie le contrôle temporel à la vitesse des moteurs, à la gradation des LED et à la génération de délais.

Leçon 4 • Présentation de l'architecture du microcontrôleur

Cartographie le cœur du CPU, les types de mémoire, les bus et les blocs périphériques d'un microcontrôleur typique. Fournit le modèle mental nécessaire pour écrire du code embarqué efficace.

Leçon 1 • Conception de l'alimentation et du découplage

Aborde la régulation de tension, le placement des condensateurs de découplage et la planification du budget de courant. Garantit un fonctionnement fiable du microcontrôleur dans des conditions de charge variables.

Leçon 2 • Périphériques d'affichage et d'interface utilisateur

Couvre l'interfaçage des afficheurs à cristaux liquides (LCD) alpha-numériques, OLED et à sept segments via GPIO et I2C. Relie les périphériques de sortie aux boucles de rétroaction du système embarqué.

Leçon 3 • Conversion analogique-numérique

Explique la résolution du CAN, la fréquence d'échantillonnage, la tension de référence et les modes de conversion. Relie les signaux analogiques des capteurs aux chaînes de traitement numérique.

Leçon 4 • Commande d'actionneurs et de moteurs

Présente les pilotes de moteur en pont en H, la commande de servomoteur par MLI et le séquencement de moteur pas à pas. Permet la mise en œuvre de commandes de mouvement en boucle fermée et en boucle ouverte.

Leçon 1 • Fondamentaux de l'intégrité du signal et de la CEM

Introduit la diaphonie, les chemins de courant de retour et les stratégies de découplage pour la conformité à la compatibilité électromagnétique (CEM). Relie les décisions de routage aux performances électromagnétiques.

Leçon 2 • Processus de conception de circuits imprimés et outils

Introduit le flux de travail du schéma au routage, l'empilement des couches et l'environnement des outils de CAO électronique (EDA). Établit le cadre du processus utilisé tout au long de la conception des circuits imprimés.

Leçon 3 • Empreintes de composants et placement

Couvre la création d'empreintes, les règles de zone de dégagement (courtyard) et le placement stratégique des composants pour le flux du signal. Réduit la complexité du routage et améliore la gestion thermique.

Leçon 4 • Techniques de routage et conception des pistes

Enseigne le calcul de la largeur des pistes, l'utilisation des vias et le routage des paires différentielles. Garantit les performances électriques et la fabricabilité des connexions routées.

Leçon 1 • Validation du système et documentation

Définit les procédures de test de recette, les tests de régression et les normes de documentation technique. Garantit que le système livré répond aux spécifications et est maintenable.

Leçon 2 • Débogage et optimisation du firmware

Applique les points d'arrêt, les points de surveillance et le traçage de type printf pour isoler les défauts du firmware. Relie les outils de débogage à l'analyse systématique des causes racines.

Leçon 3 • Mise sous tension et tests sur banc

Couvre les séquences de mise sous tension, les tests de continuité et les procédures de chargement initial du firmware. Établit un flux de travail de validation matérielle sûr et systématique.

Leçon 4 • Architecture du système et exigences

Définit les exigences au niveau système, les diagrammes fonctionnels et les spécifications d'interface avant l'implémentation. Évite les reprises de conception en alignant le matériel et le firmware dès le départ.