aide-memoire d`electronique resume table des matieres

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 XIX
Normes U.T.E XIX
Symboles et vocabulaire XX
Chapitre 1. Grandeurs physiques et électriques 1
1.1 Lois fondamentales et définitions 1
1.11 Bref historique 1
1.12 Unités géométriques, cinématiques, mécaniques 1
1.13 Unités électriques et électromagnétiques 3
1.14 Lois fondamentales en électricité 4
1.15 Température. Calorie. Circuit thermique. 12
1.16 Photométrie 14
1.17 Unités anglo-saxonnes et américaines courantes 16
1.2 Notions de mathématiques 16
1.21 Grandeurs complexes 16
1.22 Signal périodique. Série de Fourier 22
1.23 Calcul opérationnel 27
1.24 Erreurs et imprécisions 32
1.25 Loi de Laplace-Gauss- 37
Chapitre 2. Matériaux et Composants passifs 40
2.1 Electron et matériau. Milieu conducteur et semi-conducteur 40
2.11 Electron dans le vide 40
2.12 Milieu conducteur et isolant 42
2.13 Semi-conducteur 43
2.14 Matériau magnétique 48
2.15 Conducteur 51
2.2 Fiabilité des composants. Généralités 57
2.21 Définition 57
2.22 Relations fondamentales 57
2.23 Courbe en baignoire 59
2.3 Résistances linéaires 59
2.31 Caractéristiques générales 59
2.32 Constitution des résistances 64

2.32 Constitution des résistances 64
2.33 Performances comparées 66
2.34 Normes et codes pour résistances fixes 67
2.4 Potentiomètres 69
2.41 Généralités 69
2.42 Variétés et normes applicables 72
2.5 Résistances non linéaires 73
2.51 Thermistances 73
2.52 Varistance 75
2.6 Condensateurs fixes et variables 76
2.61 Caractéristiques générales 76
2.62 Variétés technologiques. Condensateurs non polarisés 79
2.63 Variétés technologiques. Condensateurs polarises 80
2.64 Condensateurs en microélectronique 81
2.65 Condensateurs variables 82
2.66 Normes et recommandations 84
2.7 Bobines 86
2.71 Caractéristiques générales 86
2.72 Calcul de L pour bobinages simples 88
2.73 Q et pertes dans les bobinages 89
2.74 Variétés de noyaux ferrites 91
2.75 Spécifications et normes 92
2.8 Le quartz 93
2.81 Le cristal 93
2.82 Réseau équivalent 95
2.83 Variétés technologiques principales et normes 97
Chapitre 3. Réseaux et filtres 99
3.1 Réseaux élémentaires 99
3.11 Dipôles générateurs. Association avec la charge 99
3.12 Réseaux élémentaires passe-bas et passe-haut 101
3.13 Traces asymptotiques 107
3.14 Semi-intégrateur et semi-différentiateur 109
3.15 Résonateurs simples 110
3.2 Analyse d'un réseau 114
3.21 Théorèmes de base 114
3.211 Définitions préliminaires 114
3.212 Lois de Kirchhoff 116
3.213 Superposition des états 117
3.214 Théorèmes de Norton et de Thevenin 118
3.22 Eléments d'un réseau et définitions 120
3.23 Mise en équation d'un réseau ferme 122
3.24 Etablissement de la matrice admittance de paires de nœuds 124
3.25 Etablissement de la matrice impédance de maille 124
3.26 Mise en équation d'un réseau ouvert 125
3.3 Quadripôles passifs 126
3.31 Matrice [Z] et [y] 126
3.32 Matrice [h] et [g] 130
3.33 Matrice de chaîne 132
3.34 Combinaison de quadripôles 132
3.35 Constante de transfert 133
3.4 Réseaux à résistances 136
3.41 Réseau R/2 R 136
3.42 Réseaux atténuateurs non adaptés 138
3.43 Réseaux atténuateurs adaptés 139
3.44 Précisions 139
3.45 Pont à résistances 140
3.5 Filtres du second ordre ou d'ordre supérieur 141
3.51 Transmittances et réponses typiques 141
3.52 Propriétés mathématiques 143
3.53 Filtres usuels passifs 146
3.6 Circuits couplés 151
3.61 Couplage par inductance mutuelle 151
3.62 Couplage dans le cas général 153
Chapitre 4. Dipôles non linéaires 155
4.1 Les différents modèles 155
4.11 Variétés fondamentales 155
4.12 Association d'un dipôle générateur et d'un dipôle de charge DL 155
4.2 La diode-jonction 157
4.21 Modèle physique simplifié. Régime statique 157
4.22 La diode en régime dynamique 159
4.23 Régime transitoire 161
4.24 Caractéristiques linéaires par parties 162
4.25 Modèles équivalents utilisables 164
4.3 Diodes sensibles à différents effets physiques 165
4.31 Effet photovoltaïque 165

4.31 Effet photovoltaïque 165
4.32 Effet de la température 167
4.4 Variétés technologiques. Diodes-jonction et diodes de détection 168
4.41 Tableau général de présentation 168
4.42 Caractéristiques limites et paramètres essentiels 169
4.43 Normes et recommandations 174
4.5 Eléments à résistance négative et dipôles commandés 175
4.51 Diode tunnel 175
4.52 Thyristor 177
4.53 Triac et Diac 178
4.54 Diodes spéciales 180
Chapitre 5. - Tripôles actifs 182
5.1 Modèles idéaux 182
5.11 Le transistor bipolaire 182
5.12 Modèle statique général 184
5.13 Polarisation en courant et en tension 185
5.14 Variétés de tripôles actifs 188
5.15 Régime dynamique 189
5.16 Les trois configurations d'utilisation 191
5.17 La configuration de base 192
5.2 Modèles réels 192
5.21 Modèles statiques 192
5.22 Régime dynamique 193
5.23 Matrice indéfinie pour différentes variétés 196
5.3 Valeurs limites et paramétrés 197
5.31 Régime statique. Transistor bipolaire 197
5.32 Régime statique. Transistor FET 198
5.33 Régime dynamique. Transistor bipolaire 199
5.34 Régime dynamique. Transistor FET 200
5.35 Paramètres en régime transitoire 200
5.4 Normes et recommandations 201
5.5 Caractéristiques statiques des transistors FET 201
5.51 Transistors FET à canal N 201
5.52 Transistors FET à canal P 204
DEUXIEME PARTIE : FONCTIONS DE L'ELECTRONIQUE
Chapitre 1. Circuits à diode 207
1.1 Redressement 207
1.11 Mise en série. Mise en parallèle 207
1.12 Emballement thermique 209
1.13 Redressement simple alternance 210
1.14 Montages redresseurs 212
1.15 Surcharge en courant et tension inverse 214
1.2 Dispositifs à seuil 215
1.21 Circuits logiques à diodes 215
1.211 Rappels sur grandeurs logiques 215
1.212 Circuits logiques « et» 216
1.213 Circuits logiques « ou » 217
1.214 Matrice à diodes 218
1.22 Ebasage. Ecrêtage. Limitation 219
1.221 Circuits à une diode 219
1.222 Circuits à deux diodes 221
1.23 Loi non linéaire 222
1.231 Circuits à deux diodes 222
1.232 Conductance variable 223
1.233 Multiplicateur de tension 224
1.3 Montages stabilisateurs et application à la thermométrie 225
1.31 Stabilisateurs simples 225
1.32 Stabilisateur compensé en température 227
1.33 Détecteur de température 228
1.4 Amortissement apporté par un circuit détecteur 229
1.41 Circuit détecteur 229
1.42 Amortissement 230
1.43 Choix de la constante de temps 230
Chapitre 2. Eléments amplificateurs 232
2.1 Les différents types et variétés de base 232
2.11 Classification par types et variétés 232
2.111 Classification par types de transmittance 232
2.112 Caractéristiques en fréquence 235
2.113 Amplificateurs de puissance 237
2.114 Caractéristiques essentielles et paramètres mesurables 238

2.114 Caractéristiques essentielles et paramètres mesurables 238
2.115 Linéarité et distorsion. Taux d'harmoniques 239
2.116 Bruit 239
2.117 Amplificateurs à faible distorsion et à faible bruit 242
2.12 Règles d'association 242
2.121 Association en cascade 242
2.122 Association en parallèle 244
2.123 Transmittances composites 245
2.124 Association en cascade de types dégradés 246
2.2 Montages élémentaires 248
2.21 Polarisation d'un tripôle actif 248
2.211 Choix du point de fonctionnement 248
2.212 Polarisation d'un transistor bipolaire NPN 251
2.213 Polarisation d'un transistor bipolaire PNP 252
2.214 Transistor FET à jonction. Canal N 253
2.215 Transistor FET à jonction. Canal P 254
2.22 Stabilité statique 254
2.221 Dérivé thermique. Transistor bipolaire NPN 254
2.222 Stabilité thermique 256
2.23 Montage type G 257
2.231 Formules générales pour le tri pôle actif 257
2.232 Applications aux transistors 258
2.24 Montage type R 259
2.241 Polarisation 259
2.242 Régime dynamique 260
2.25 Amplificateurs suiveurs 262
2.251 Amplificateur suiveur en tension 262
2.252 Amplificateur suiveur en courant 263
2.26 Source de courant et charge active 264
2.261 Source de courant et distribution de courant 264
2.262 Source de courant stable 265
2.263 Charge active 266
2.27 Les structures différentielles 268
2.271 Structure simple avec source de courant 268
2.272 Régime dynamique 269
2.273 Structure différentielle sans source de courant 270
2.3 Association de montages élémentaires 271
2.31 Réalisation d'amplificateurs type (V) 271
2.311 Association (G) (R) 271
2.312 Types (G) et (V) dégénérés 272
2.313 Association (V) dégénéré-(V) suiveur 273
2.32 Réalisation d'amplificateurs type (l) 275
2.321 Association (R) (G) 275
2.322 Type (R) dégénéré 275
2.323 Association (R) dégénéré-(G) 277
2.33 Amplificateurs de types hybrides 277
2.331 Montages à deux sorties exploitables 277
2.332 Obtention des types (R) et (l) 278
2.34 Structure cascode 279
Chapitre 3. Rétroaction 282
3.1 Généralités 282
3.11 Eléments constitutifs 282
3.12 Graphe de fluence 283
3.2 Rétroaction négative 284
3.21 Principe 284
3.22 Sommation et distribution 285
3.221 Sommation 285
3.222 Distribution 288
3.3 Les 4 variétés de contre-réaction 289
3.31 Les schémas de base 289
3.32 Formules essentielles 292
3.4 Etablissement des expressions 293
3.41 Transformation des types d'opérateurs 293
3.42 Réseaux passifs 294
3.43 Chaîne tension-courant 296
3.431 Utilisation d'un amplificateur de tension 296
3.432 Utilisation d'une transconductance 298
Chapitre 4. Amplificateur opérationnel 300
4.1 Caractéristiques en boucle ouverte et fermée 300
4.11 Caractéristiques en boucle ouverte 300
4.111 Amplificateur idéal 300
4.112 Imperfections essentielles 301
4.113 Structure générale d'un amplificateur opérationnel à circuit intégré 304
4.12 Caractéristiques en boucle fermée 305
4.121 Comportement statique 305

4.121 Comportement statique 305
4.122 Mode commun en boucle fermée 306
4.2 Montages amplificateurs 307
4.21 Opérateur type R et type V 307
4.211 La transrésistance 307
4.212 Sommation avec la transrésistance 308
4.213 Montage type V 308
4.214 Amplificateur suiveur en tension 309
4.22 Transconductance 310
4.221 Réseau équivalent 310
4.222 Caractéristiques 311
4.23 Montage différentiel 311
4.24 Comportement dynamique en boucle fermée 313
4.241 Les branches ne contiennent que des résistances 313
4.242 Fréquence de coupure en boucle fermée 314
4.243 Compensation par avance de phase 314
4.3 Convertisseurs d'impédance 315
4.31 Convertisseur d'impédance négative NIC 315
4.32 Convertisseur d'impédance généralisé 316
4.33 Girateur 317
4.331 Définition et synthèse 317
4.332 Transformation de cellules 319
4.333 Transformation de générateurs et de transmittances 320
4.4 Filtres actifs 321
4.41 Structure de Rauch 321
4.42 Structure de Sallen et Kay 324
4.43 Filtre réjecteur ou coupe-bande 325
4.44 Filtre passe-tout ou déphaseur 325
4.45 Filtres correcteurs et intégrateur 328
4.5 Variétés et normes applicables 330
4.51 Norme NFC 96-111 330
4.52 Performances comparatives de quelques modèles spécifiés 331
4.53 Brochages et boîtiers 332
4.54 Variétés à hautes performances 333
4.55 Repérage des broches 334
Chapitre 5. Dispositifs à seuil 335
5.1 Les principales variétés 335
5.2 Limiteur symétrique 337
5.21 Caractéristiques. Limiteur à sortie courant. 337
5.22 Mise en œuvre 338
5.3 Comparateur 339
5.31 Structure générale d'un comparateur 339
5.32 Caractéristiques et variétés 341
5.33 Applications 342
5.4 Associations d'amplificateurs opérationnels et de diodes 344
5.41 Utilisation de la transrésistance négative 344
5.42 Redressement sans seuil 345
5.43 Détecteurs crête 345
Chapitre 6. Multiplicateur et fonction-produit 347
6.1 Caractéristiques générales 347
6.11 Les principales variétés 347
6.12 Schéma d'un multiplicateur 348
6.13 Structure différentielle utilisée en fonction-produit 350
6.2 Applications. Modulateurs et mélangeurs 351
6.21 Modulation d'amplitude analogique 351
6.22 Mélangeur 353
6.23 Modulateur d'angle 354
6.3 Démodulateurs et détecteurs 355
6.31 Détecteurs 355
6.32 Démodulateur de phase 357
6.33 Discriminateur de fréquence 358
6.4 Applications au calcul analogique 359
6.41 Inversion de fonction 359
6.42 Extraction de racine carrée 360
6.43 Division 360
6.5 Contrôle d'amplitude et de gain 361
6.51 Schéma 361
6.52 Equations 362
6.53 Utilisation d'une fonction-produit 363
Chapitre 7. Générateurs harmoniques 364
7.1 Généralités et structures de base 364
7.11 Caractéristiques à considérer 364