aide-memoire d`electronique resume table des matieres
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AIDE-MEMOIRE D’ELECTRONIQUE BOGDAN GRABOWSKI RESUME Cet aide-mémoire d'électronique, qui rassemble les connaissances de base sur les élément constitutifs d'un équipement électronique, est divisé en deux parties : 1) Les composants électroniques. - rappel des définitions et lois fondamentales de l’électricité et de l'électrique, description des propriétés essentielles de certains matériaux intervenant dans la constitution des composants. - présentation des caractéristiques des composants passifs ou actifs discrets ainsi que des opérateurs usuels assurants les fonctions de base 2) Les fonctions de l’électronique - les principales d’entre elles. soient réalisées en composants discrets ou disponibles sous forme de micro-structures, sont présentées. - des indication sont données sur les règles d’assemblage ou d’association des opérateurs électroniques. De nombreuses références sont fournies tout au long de l’ouvrage sur les normes et spécifications de l’Union Technique de l’électricité (UTE) et un index le termine. Cet aide-mémoire constitue ainsi un véritable instrument de travail pour l’électronicien et pour l’étudiant en électronique. TABLE DES MATIERES PREMIERE PARTIE: COMPOSANTS DE L'ELECTRONIQUE Normes et décrets concernant les unités Normes U.T.E Symboles et vocabulaire Chapitre 1. 1.1 1.2 Lois fondamentales et définitions 1.11 Bref historique 1.12 Unités géométriques, cinématiques, mécaniques 1.13 Unités électriques et électromagnétiques 1.14 Lois fondamentales en électricité 1.15 Température. Calorie. Circuit thermique. 1.16 Photométrie 1.17 Unités anglo-saxonnes et américaines courantes Notions de mathématiques 1.21 Grandeurs complexes 1.22 Signal périodique. Série de Fourier 1.23 Calcul opérationnel 1.24 Erreurs et imprécisions 1.25 Loi de Laplace-Gauss- Chapitre 2. 2.1 2.2 2.3 Grandeurs physiques et électriques Matériaux et Composants passifs Electron et matériau. Milieu conducteur et semi-conducteur 2.11 Electron dans le vide 2.12 Milieu conducteur et isolant 2.13 Semi-conducteur 2.14 Matériau magnétique 2.15 Conducteur Fiabilité des composants. Généralités 2.21 Définition 2.22 Relations fondamentales 2.23 Courbe en baignoire Résistances linéaires 2.31 Caractéristiques générales 2.32 Constitution des résistances XIX XIX XX 1 1 1 1 3 4 12 14 16 16 16 22 27 32 37 40 40 40 42 43 48 51 57 57 57 59 59 59 64 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.32 Constitution des résistances 2.33 Performances comparées 2.34 Normes et codes pour résistances fixes Potentiomètres 2.41 Généralités 2.42 Variétés et normes applicables Résistances non linéaires 2.51 Thermistances 2.52 Varistance Condensateurs fixes et variables 2.61 Caractéristiques générales 2.62 Variétés technologiques. Condensateurs non polarisés 2.63 Variétés technologiques. Condensateurs polarises 2.64 Condensateurs en microélectronique 2.65 Condensateurs variables 2.66 Normes et recommandations Bobines 2.71 Caractéristiques générales 2.72 Calcul de L pour bobinages simples 2.73 Q et pertes dans les bobinages 2.74 Variétés de noyaux ferrites 2.75 Spécifications et normes Le quartz 2.81 Le cristal 2.82 Réseau équivalent 2.83 Variétés technologiques principales et normes Chapitre 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 4.2 4.3 99 Réseaux élémentaires 3.11 Dipôles générateurs. Association avec la charge 3.12 Réseaux élémentaires passe-bas et passe-haut 3.13 Traces asymptotiques 3.14 Semi-intégrateur et semi-différentiateur 3.15 Résonateurs simples Analyse d'un réseau 3.21 Théorèmes de base 3.211 Définitions préliminaires 3.212 Lois de Kirchhoff 3.213 Superposition des états 3.214 Théorèmes de Norton et de Thevenin 3.22 Eléments d'un réseau et définitions 3.23 Mise en équation d'un réseau ferme 3.24 Etablissement de la matrice admittance de paires de nœuds 3.25 Etablissement de la matrice impédance de maille 3.26 Mise en équation d'un réseau ouvert Quadripôles passifs 3.31 Matrice [Z] et [y] 3.32 Matrice [h] et [g] 3.33 Matrice de chaîne 3.34 Combinaison de quadripôles 3.35 Constante de transfert Réseaux à résistances 3.41 Réseau R/2 R 3.42 Réseaux atténuateurs non adaptés 3.43 Réseaux atténuateurs adaptés 3.44 Précisions 99 99 101 107 109 110 114 114 114 116 117 118 120 122 124 124 125 126 126 130 132 132 133 136 136 138 139 139 3.45 Pont à résistances Filtres du second ordre ou d'ordre supérieur 3.51 Transmittances et réponses typiques 3.52 Propriétés mathématiques 3.53 Filtres usuels passifs Circuits couplés 3.61 Couplage par inductance mutuelle 3.62 Couplage dans le cas général 140 141 141 143 146 151 151 153 Chapitre 4. 4.1 Réseaux et filtres 64 66 67 69 69 72 73 73 75 76 76 79 80 81 82 84 86 86 88 89 91 92 93 93 95 97 Dipôles non linéaires Les différents modèles 4.11 Variétés fondamentales 4.12 Association d'un dipôle générateur et d'un dipôle de charge DL La diode-jonction 4.21 Modèle physique simplifié. Régime statique 4.22 La diode en régime dynamique 4.23 Régime transitoire 4.24 Caractéristiques linéaires par parties 4.25 Modèles équivalents utilisables Diodes sensibles à différents effets physiques 4.31 Effet photovoltaïque 155 155 155 155 157 157 159 161 162 164 165 165 4.4 4.5 4.31 Effet photovoltaïque 4.32 Effet de la température Variétés technologiques. Diodes-jonction et diodes de détection 4.41 Tableau général de présentation 4.42 Caractéristiques limites et paramètres essentiels 4.43 Normes et recommandations Eléments à résistance négative et dipôles commandés 4.51 Diode tunnel 4.52 Thyristor 4.53 Triac et Diac 4.54 Diodes spéciales 165 167 168 168 169 174 175 175 177 178 180 Chapitre 5. - Tripôles actifs 182 5.1 Modèles idéaux 5.11 Le transistor bipolaire 5.12 Modèle statique général 5.13 Polarisation en courant et en tension 5.14 Variétés de tripôles actifs 5.15 Régime dynamique 5.16 Les trois configurations d'utilisation 5.17 La configuration de base 182 182 184 185 188 189 191 192 5.2 Modèles réels 5.21 Modèles statiques 5.22 Régime dynamique 5.23 Matrice indéfinie pour différentes variétés Valeurs limites et paramétrés 5.31 Régime statique. Transistor bipolaire 5.32 Régime statique. Transistor FET 5.33 Régime dynamique. Transistor bipolaire 5.34 Régime dynamique. Transistor FET 5.35 Paramètres en régime transitoire Normes et recommandations Caractéristiques statiques des transistors FET 5.51 Transistors FET à canal N 5.52 Transistors FET à canal P 192 192 193 196 197 197 198 199 200 200 201 201 201 204 5.3 5.4 5.5 DEUXIEME PARTIE : FONCTIONS DE L'ELECTRONIQUE Chapitre 1. Circuits à diode 207 1.1 Redressement 1.11 Mise en série. Mise en parallèle 1.12 Emballement thermique 1.13 Redressement simple alternance 207 207 209 210 1.2 1.3 1.4 1.14 Montages redresseurs 1.15 Surcharge en courant et tension inverse Dispositifs à seuil 1.21 Circuits logiques à diodes 1.211 Rappels sur grandeurs logiques 1.212 Circuits logiques « et» 1.213 Circuits logiques « ou » 1.214 Matrice à diodes 1.22 Ebasage. Ecrêtage. Limitation 1.221 Circuits à une diode 1.222 Circuits à deux diodes 1.23 Loi non linéaire 1.231 Circuits à deux diodes 1.232 Conductance variable 1.233 Multiplicateur de tension Montages stabilisateurs et application à la thermométrie 1.31 Stabilisateurs simples 1.32 Stabilisateur compensé en température 1.33 Détecteur de température Amortissement apporté par un circuit détecteur 1.41 Circuit détecteur 1.42 Amortissement 1.43 Choix de la constante de temps Chapitre 2. 2.1 Eléments amplificateurs Les différents types et variétés de base 2.11 Classification par types et variétés 2.111 Classification par types de transmittance 2.112 Caractéristiques en fréquence 2.113 Amplificateurs de puissance 2.114 Caractéristiques essentielles et paramètres mesurables 212 214 215 215 215 216 217 218 219 219 221 222 222 223 224 225 225 227 228 229 229 230 230 232 232 232 232 235 237 238 2.114 2.115 2.116 2.117 Règles 2.2 2.3 Caractéristiques essentielles et paramètres mesurables Linéarité et distorsion. Taux d'harmoniques Bruit Amplificateurs à faible distorsion et à faible bruit 2.12 d'association 2.121 Association en cascade 2.122 Association en parallèle 2.123 Transmittances composites 2.124 Association en cascade de types dégradés Montages élémentaires 2.21 Polarisation d'un tripôle actif 2.211 Choix du point de fonctionnement 2.212 Polarisation d'un transistor bipolaire NPN 2.213 Polarisation d'un transistor bipolaire PNP 2.214 Transistor FET à jonction. Canal N 2.215 Transistor FET à jonction. Canal P 2.22 Stabilité statique 2.221 Dérivé thermique. Transistor bipolaire NPN 2.222 Stabilité thermique 2.23 Montage type G 2.231 Formules générales pour le tri pôle actif 2.232 Applications aux transistors 2.24 Montage type R 2.241 Polarisation 2.242 Régime dynamique 2.25 Amplificateurs suiveurs 2.251 Amplificateur suiveur en tension 2.252 Amplificateur suiveur en courant 2.26 Source de courant et charge active 2.261 Source de courant et distribution de courant 2.262 Source de courant stable 2.263 Charge active 2.27 Les structures différentielles 2.271 Structure simple avec source de courant 2.272 Régime dynamique 2.273 Structure différentielle sans source de courant 238 239 239 242 242 242 244 245 246 248 248 248 251 252 253 254 254 254 256 257 257 258 259 259 260 262 262 263 264 264 265 266 268 268 269 270 Association de montages élémentaires 2.31 Réalisation d'amplificateurs type (V) 2.311 Association (G) (R) 2.312 Types (G) et (V) dégénérés 271 271 271 272 2.32 2.33 2.34 Chapitre 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 273 275 275 275 277 277 277 278 279 Rétroaction 282 Généralités 3.11 Eléments constitutifs 3.12 Graphe de fluence Rétroaction négative 3.21 Principe 3.22 Sommation et distribution 3.221 Sommation 3.222 Distribution Les 4 variétés de contre-réaction 3.31 Les schémas de base 3.32 Formules essentielles Etablissement des expressions 3.41 Transformation des types d'opérateurs 3.42 Réseaux passifs 3.43 Chaîne tension-courant 3.431 Utilisation d'un amplificateur de tension 3.432 Utilisation d'une transconductance Chapitre 4. 4.1 2.313 Association (V) dégénéré-(V) suiveur Réalisation d'amplificateurs type (l) 2.321 Association (R) (G) 2.322 Type (R) dégénéré 2.323 Association (R) dégénéré-(G) Amplificateurs de types hybrides 2.331 Montages à deux sorties exploitables 2.332 Obtention des types (R) et (l) Structure cascode Amplificateur opérationnel Caractéristiques en boucle ouverte et fermée 4.11 Caractéristiques en boucle ouverte 4.111 Amplificateur idéal 4.112 Imperfections essentielles 4.113 Structure générale d'un amplificateur opérationnel à circuit intégré 4.12 Caractéristiques en boucle fermée 4.121 Comportement statique 282 282 283 284 284 285 285 288 289 289 292 293 293 294 296 296 298 300 300 300 300 301 304 305 305 4.2 4.3 4.4 4.5 4.121 Comportement statique 4.122 Mode commun en boucle fermée Montages amplificateurs 4.21 Opérateur type R et type V 4.211 La transrésistance 4.212 Sommation avec la transrésistance 4.213 Montage type V 4.214 Amplificateur suiveur en tension 4.22 Transconductance 4.221 Réseau équivalent 4.222 Caractéristiques 4.23 Montage différentiel 4.24 Comportement dynamique en boucle fermée 4.241 Les branches ne contiennent que des résistances 4.242 Fréquence de coupure en boucle fermée 4.243 Compensation par avance de phase Convertisseurs d'impédance 4.31 Convertisseur d'impédance négative NIC 4.32 Convertisseur d'impédance généralisé 4.33 Girateur 4.331 Définition et synthèse 4.332 Transformation de cellules 4.333 Transformation de générateurs et de transmittances Filtres actifs 4.41 Structure de Rauch 305 306 307 307 307 308 308 309 310 310 311 311 313 313 314 314 315 315 316 317 317 319 320 321 321 4.42 Structure de Sallen et Kay 4.43 Filtre réjecteur ou coupe-bande 4.44 Filtre passe-tout ou déphaseur 4.45 Filtres correcteurs et intégrateur Variétés et normes applicables 324 325 325 328 330 4.51 4.52 4.53 4.54 4.55 Norme NFC 96-111 Performances comparatives de quelques modèles spécifiés Brochages et boîtiers Variétés à hautes performances Repérage des broches 330 331 332 333 334 Dispositifs à seuil 335 Chapitre 5. 5.1 5.2 5.3 5.4 Les principales variétés Limiteur symétrique 5.21 Caractéristiques. Limiteur à sortie courant. 5.22 Mise en œuvre Comparateur 5.31 Structure générale d'un comparateur 5.32 Caractéristiques et variétés 5.33 Applications Associations d'amplificateurs opérationnels et de diodes 5.41 Utilisation de la transrésistance négative 5.42 Redressement sans seuil 5.43 Détecteurs crête Chapitre 6. 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 Caractéristiques générales 6.11 Les principales variétés 6.12 Schéma d'un multiplicateur 6.13 Structure différentielle utilisée en fonction-produit Applications. Modulateurs et mélangeurs 6.21 Modulation d'amplitude analogique 6.22 Mélangeur 6.23 Modulateur d'angle Démodulateurs et détecteurs 6.31 Détecteurs 6.32 Démodulateur de phase 6.33 Discriminateur de fréquence Applications au calcul analogique 6.41 Inversion de fonction 6.42 Extraction de racine carrée 6.43 Division Contrôle d'amplitude et de gain 6.51 Schéma 6.52 Equations 6.53 Utilisation d'une fonction-produit Chapitre 7. 7.1 Multiplicateur et fonction-produit Générateurs harmoniques Généralités et structures de base 7.11 Caractéristiques à considérer 335 337 337 338 339 339 341 342 344 344 345 345 347 347 347 348 350 351 351 353 354 355 355 357 358 359 359 360 360 361 361 362 363 364 364 364 7.2 7.3 7.4 7.11 Caractéristiques à considérer 7.12 Méthode du premier harmonique 7.13 Structure à réaction 7.14 Structure utilisant une conductance négative Montages oscillateurs à résistances-capacités 7.21 Oscillateur à pont de Wien 7.22 Oscillateur phase-shift Montages oscillateurs à inductances et capacités 7.31 Montages Colpitts et Hartley 7.32 Montage Clapp Utilisation d'une résistance négative Chapitre 8. 8.1 8.2 8.3 9.2 INDEX TOP 373 Circuits logiques combinatoires 373 8.11 8.12 8.13 8.14 8.15 373 374 375 375 376 376 Définitions principales. Algèbre de Boole Fonctions logiques fondamentales Fonctions logiques secondaires Ou exclusif Opérateurs logiques particuliers 8.151 Fonction fantôme 8.152 Demi-additionneur et addition modulo 2 8.153 Fonction majorité 8.154 Seuil logique Circuits logiques séquentiels 8.21 Définition 8.22 Bascules-Mémoire 8.23 Microstructures logiques séquentielles 8.231 Principales catégories de bascules bistables 8.232 Elément de retard 8.233 Bascule RS 8.234 Bascule DG 8.235 Bascule T. Bascule bistable dibinaire 8.236 Bascule JK. Bascule JT K T 8.237 Bascule monostable. Bascule astable 8.238 Groupement de bascules. Registre 8.24 Mémoires 8.241 Définitions 8.242 Information. Stockage et accès 8.243 Lecture. Ecriture Paramètres mesurables et familles logiques 8.31 Paramètres statiques 8.311 Niveaux logiques et immunité au bruit 8.312 Règles d'association et facteur de charge 8.32 Paramètres dynamiques 8.321 Temps de transition 8.322 Temps de propagation 8.33 Normes 8.34 Microstructures logiques à usage professionnel Chapitre 9. 9.1 Eléments de circuits logiques 364 364 365 367 368 368 369 370 370 371 371 Relais statiques et portes analogiques Relais statiques à transistors bipolaires 9.11 Fonctionnement en régime sature 9.12 Attaque en courant et en tension 9.13 Montage logique 9.14 Allumage voyant 9.15 Commutation de tension Portes analogiques avec transistors à effet de champ 9.21 Commutateur à J-FET 9.22 Commutateur à MOS-FET 9.23 Multiplexeur à MOS. Multiplexage en tension 9.24 Multiplexage en courant 9.25 Circuit de prélèvement 377 377 377 378 378 378 380 380 381 381 382 382 383 384 385 385 385 385 386 386 386 386 388 388 388 389 390 390 393 393 393 394 395 396 397 398 398 399 400 400 401 403
