Cours d'électricité et d'électronique

Leçon 1 • Structure atomique et charge électrique

Explique comment la structure atomique détermine le comportement électrique des matériaux. Établit les bases physiques de la charge, des conducteurs, des isolants et des semi-conducteurs.

Leçon 2 • Lois de Kirchhoff et analyse de réseaux

Applique les lois de Kirchhoff des tensions et des courants aux circuits à plusieurs boucles. Introduit les méthodes systématiques d'analyse par mailles et par nœuds pour les réseaux complexes.

Leçon 3 • Sécurité électrique et bases de la mesure

Couvre les risques d'électrocution, la mise à la terre et les pratiques de travail sécurisées dans les environnements électriques. Introduit l'utilisation du multimètre pour mesurer la tension, le courant et la résistance.

Leçon 4 • Tension, courant et résistance

Définit les trois grandeurs électriques fondamentales et leurs unités. Relie ces grandeurs par la loi d'Ohm comme fondement de l'analyse de circuits.

Leçon 1 • Inductances et transformateurs

Examine l'inductance, les champs magnétiques et le stockage d'énergie dans les inductances. Introduit le fonctionnement des transformateurs et les relations de rapport de transformation.

Leçon 2 • Lecture et utilisation des fiches techniques de composants

Apprenez à extraire les paramètres clés des fiches techniques des fabricants pour une sélection sécurisée des composants. Renforce toutes les connaissances sur les composants grâce à une analyse pratique des spécifications.

Leçon 3 • Diodes et circuits redresseurs

Explique le fonctionnement de la diode, la polarisation directe, la polarisation inverse et le claquage. Applique les diodes dans les configurations de redresseurs simple alternance, double alternance et en pont.

Leçon 4 • Transistors : BJT et FET

Introduit les transistors bipolaires à jonction et les transistors à effet de champ comme dispositifs d'amplification et de commutation. Couvre la polarisation, les régions de fonctionnement et les configurations de base.

Leçon 1 • Impédance dans les circuits RLC

Étend la loi d'Ohm aux circuits à courant alternatif en utilisant l'impédance pour les résistances, les condensateurs et les inductances. Analyse les circuits RLC série et parallèle à l'aide de l'impédance complexe.

Leçon 2 • Formes d'onde à courant alternatif et représentation par phaseurs

Définit les formes d'onde sinusoïdales, la fréquence, la période, l'amplitude et les relations de phase. Introduit la notation par phaseurs comme outil pour simplifier les calculs de circuits à courant alternatif.

Leçon 3 • Résonance dans les circuits à courant alternatif

Examine les conditions de résonance série et parallèle, la fréquence de résonance et la largeur de bande. Relie la théorie de la résonance aux applications des circuits de filtrage et d'accord.

Leçon 4 • Analyse de la puissance en courant alternatif

Distingue les puissances active, réactive et apparente et introduit le concept de facteur de puissance. Applique l'analyse du triangle des puissances aux calculs de charges monophasées en courant alternatif.

Leçon 1 • Précision de mesure et analyse d'erreur

Traite des erreurs de mesure systématiques et aléatoires, de l'effet de charge des instruments et de l'étalonnage. Garantit que les étudiants produisent des mesures fiables et reproductibles dans des contextes professionnels.

Leçon 2 • Utilisation de l'oscilloscope et analyse des formes d'onde

Couvre les commandes de l'oscilloscope, l'étalonnage des sondes, le déclenchement et l'échelle temps/tension. Applique la capture de formes d'onde pour mesurer la fréquence, l'amplitude et les relations de phase.

Leçon 3 • Ponts RLC et test de composants

Démontre l'utilisation du pont RLC pour mesurer avec précision l'inductance, la capacitance et la résistance. Relie la vérification des composants aux flux de travail de contrôle qualité et de dépannage.

Leçon 4 • Analyseurs de spectre et domaine fréquentiel

Introduit l'analyse dans le domaine fréquentiel à l'aide d'analyseurs de spectre pour identifier les harmoniques et le bruit. Fait le lien entre les compétences temporelles de l'oscilloscope et les techniques de diagnostic dans le domaine fréquentiel.

Leçon 1 • Conception de filtres actifs

Conçoit des filtres passe-bas, passe-haut, passe-bande et coupe-bande à l'aide d'amplificateurs opérationnels. Relie la sélection de la topologie de filtre aux exigences de conditionnement du signal et de réjection du bruit.

Leçon 2 • Circuits à amplificateur opérationnel

Couvre les hypothèses de l'amplificateur opérationnel idéal et les configurations clés, y compris les amplificateurs inverseur, non inverseur et différentiel. Applique le concept de masse virtuelle à l'analyse de circuits.

Leçon 3 • Théorie de la rétroaction et stabilité

Explique les effets de la rétroaction négative et positive sur le gain, la largeur de bande et la stabilité. Utilise les diagrammes de Bode et la marge de phase pour évaluer et garantir la stabilité des amplificateurs.

Leçon 4 • Circuits oscillateurs et générateurs de formes d'onde

Analyse les topologies d'oscillateurs RC, LC et à quartz ainsi que leurs caractéristiques de stabilité en fréquence. Conçoit des générateurs de formes d'onde produisant des signaux sinusoïdaux, carrés et triangulaires.

Leçon 1 • Portes logiques et circuits combinatoires

Met en œuvre les portes ET, OU, NON, NAND, NOR, XOR et construit des fonctions logiques combinatoires. Conçoit des multiplexeurs, décodeurs, encodeurs et circuits additionneurs à partir de logique au niveau des portes.

Leçon 2 • Familles logiques et interfaçage

Compare les familles logiques TTL, CMOS et LVDS en termes de vitesse, de puissance et de niveaux de tension. Aborde l'interfaçage entre les familles logiques et la commande sécurisée des charges.

Leçon 3 • Bascules et logique séquentielle

Introduit les bascules SR, D, JK et T comme éléments de mémoire dans les circuits séquentiels. Analyse le comportement piloté par horloge et les diagrammes temporels pour la conception logique séquentielle.

Leçon 4 • Systèmes de numération et algèbre de Boole

Convertit entre les systèmes de numération binaire, octal, hexadécimal et décimal. Applique l'algèbre de Boole et les théorèmes de De Morgan pour simplifier les expressions logiques.

Leçon 1 • Composants semiconducteurs de puissance

Examine les SCR, TRIAC, IGBT et MOSFET de puissance comme éléments de commutation dans les circuits de puissance. Couvre les exigences de commande de grille, les pertes par commutation et la gestion thermique.

Leçon 2 • Onduleurs et variateurs de vitesse pour moteurs à courant alternatif

Couvre les topologies d'onduleurs monophasés et triphasés utilisant des techniques de modulation de largeur d'impulsion (MLI). Relie la sortie de l'onduleur à la commande des moteurs à courant alternatif par variateur de fréquence (VFD).

Leçon 3 • Moteurs à courant continu et commande

Explique la construction d'un moteur à courant continu, les caractéristiques couple-vitesse et les méthodes de commande par l'induit. Applique les circuits en pont en H et hacheurs pour assurer le contrôle de la vitesse et du sens.

Leçon 4 • Moteurs à induction à courant alternatif et transformateurs

Analyse le glissement, la production de couple et le circuit équivalent du moteur à induction triphasé. Passe en revue les pertes, le rendement et la régulation des transformateurs pour les applications de distribution de puissance.

Leçon 1 • Interfaçage de capteurs et conditionnement du signal

Connecte des capteurs de température, de pression et de mouvement aux entrées du convertisseur analogique-numérique (CAN) du microcontrôleur avec un conditionnement approprié. Applique l'amplification, le filtrage et la correction de décalage aux signaux bruts des capteurs.

Leçon 2 • Programmation C embarqué pour le contrôle matériel

Applique la programmation en C pour configurer les registres, contrôler les GPIO et gérer les interruptions sur les microcontrôleurs. Développe des compétences en firmware directement applicables à l'interfaçage de capteurs et d'actionneurs.

Leçon 3 • Contrôle en temps réel et intégration système

Met en œuvre des boucles de régulation PID et l'ordonnancement en temps réel dans le firmware embarqué. Intègre les capteurs, les actionneurs et la communication dans un système de contrôle embarqué complet.

Leçon 4 • Architecture et périphériques des microcontrôleurs

Décrit le cœur du processeur, les types de mémoire, les GPIO, les timers, le CAN et les périphériques de communication dans les microcontrôleurs. Établit les bases matérielles pour toutes les tâches de programmation embarquée.