1- Semi-conducteurs et composants électroniques

M03 : PHYSIQUE
1- Semi-conducteurs et composants électroniques : Structure cristalline, structure de
Maîtrise ès Sciences et Techniques en
Informatique, Electronique, Electrotechnique et Automatique (MST_IEEA)
Formation
La formation se déroule sur quatre semestres après un premier cycle universitaire (DEUG,
DUT,..). Les enseignements sont dispensés sous forme de modules (cours, travaux dirigés et
travaux pratiques). La fin du second semestre est couronnée par un stage de fin d’études
d’une durée de deux mois au sein d’une entreprise.
Objectif
Assurer aux étudiants une formation solide et de haut niveau en génie électrique aussi
bien au niveau théorique que pratique tout en leur permettant de :
- Maîtriser les outils et fonctions fondamentales du domaine de génie électrique
- S’adapter aux évolutions technologiques dans ce domaine
- Se préparer aux fonctions de recherche et développement
- Développer un sens de responsabilité et de prise de décision
- Intégrer un troisième cycle ou une école d’ingénieurs
Contenu
Chaque module comporte 45 heures de cours, 45 heures de travaux dirigés et environ 40
heures de travaux pratiques.
M01 : INFORMATIQUE
Généralité sur le langage C, Les types de base du langage C, Les opérateurs et les
expressions en langage C, Les entrées – sorties, Les instructions de contrôle, Les
tableaux et les chaînes de caractères, Les pointeurs, Les structures, La programmation
modulaire et les fonctions.
M02 : MATHEMATIQUES
Rappel d'analyse complexe, Fonctions Euleriennes, Fonctions de Bessel, Séries de
Fourier, Transformées de Fourier et Laplace, Polynômes orthogonaux, Distributions,
Distributions tempérées et transformation de Fourier et Laplace.
bande d’énergie, Fonctions de distribution des électrons, Semi-conducteurs à l’équilibre
thermodynamique et hors l’équilibre, Interface entre deux matériaux différents,Les
composants : jonction PN, Transistor bipolaire, transistor à effet de champ, structure
MOS, MOSFET et CCD.
2- Propagation des ondes : Rappel d’électromagnétisme, Théorie des lignes, Etude
générale de la propagation guidée, Etude des guides d’ondes, Etude des fibres optiques,
Caractéristiques des antennes.
Travaux pratiques : Propagation des ondes électromagnétiques dans l’espace (Antennes
hyperfréquences), Ligne de transmission HF (Réflexion), Transmission sur un câble coaxial
et sur fibre optique. Ligne de mesure en HF (mesure d’impédance). Propagation des
ultrasons dans les liquides, Caractéristiques des diodes, Caractéristiques d’un transistor
bipolaire, Effet Hall dans les semi-conducteurs.
M04 : ELECTRONIQUE
1- Electronique analogique: Théorèmes généraux et quadripôles. Régimes transitoires,
calcul symbolique. Utilisation de la diode en électronique (Redressement, Stabilisation,..).
Transistor bipolaire (circuits de polarisation). Transistor en régime dynamique (circuit
équivalent).Transistor à effet de champ (FET, JFET et MOSFET). Amplificateurs basses
fréquences en régime petits signaux. Amplificateurs HF. Amplificateur différentiel et
introduction à l’amplificateur opérationnel.
2- Electronique numérique : Systèmes de numérotation, Algèbre de Boole, Logique
combinatoire, Logique séquentielle, Dispositifs à mémoires.
Travaux pratiques : Etude d’un circuit du second ordre (régime variable et régime
transitoire). Utilisation des diodes : redressement, stabilisation, et restauration de
signaux. Etude de l’étage émetteur commun. Etude du montage collecteur commun et
amplificateurs à deux étages. Etude de l'amplificateur différentiel. Portes logiques.
Bascules(RS, JK). Compteurs (synchrones & asynchrones). Registres et mémoires.
M05 : ELECTROTECHNIQUE & ELECTRONIQUE DE PUISSANCE
Les composants de l'électronique de puissance. Rappels sur les signaux, les circuits, les
puissances. Les réseaux monophasés. Les réseaux triphasés équilibrés. Les réseaux
triphasés déséquilibrés. Les circuits magnétiques, bobines à noyau de fer. Les
transformateurs spéciaux, monophasés et triphasés. La machine à courant continu.
Travaux pratiques : Réseaux triphasés. Transformateur monophasé, séparation des
pertes. Transformateurs triphasés. Le thyristor. La machine à courant continu.
M06 : AUTOMATIQUE LINEAIRE
Structure à Boucle (Sensibilité -stabilité- critère de Nyguist
Erreur - précision –
correction). Régulation industrielle (Eléments de technologie, synthèse et réglage des
correcteurs). Notion d'état et de modèle, Stabilité, Commandabilité - observabilité et
Constructeur d'état. Systèmes échantillonnés (Signaux et systèmes discrets,
Transformée en Z, Analyse et synthèse des systèmes échantillonnés, Commande par
ordinateur).
Travaux pratiques : Dynamique d’un système de premier ordre. Dynamique d’un système
du deuxième ordre. Résolution d’équations différentielles. Etude des correcteurs.
Etude de la stabilité : Lieu d’EVANS. Asservissement de vitesse d’un moteur à courant
continu. Asservissement de position. Etude d’un asservissement de position : Analyse
fréquentielle. Etude d’un système de deuxième ordre : Analyse fréquentielle et
temporelle. Régulation de niveau.
M07: Anglais & Gestion
- Anglais scientifique et technique (40 heures)
- Gestion (40 heures)
M08 : REGULATION INDUSTRIELLE
Principes de la régulation industrielle : Problème de commande et de régulation. Eléments
de technologie d'une chaîne de régulation. Régulation analogique (Analyse des systèmes
asservis continus : compléments. Structures et caractéristiques des régulateurs PID.
Synthèse des régulateurs analogiques). Régulation numérique (Analyse des systèmes
asservis échantillonnés : compléments. Synthèse des régulations numériques).
Introduction à l'identification paramétrique : Méthodes classiques d'identification.
Méthodes d'estimation statique. Applications : commande adaptative.
Eléments sur la commande des systèmes non linéaires : Généralités sur les systèmes non
linéaires : Non-linéarités usuelles. Systèmes possédant un organe non linéaire. La
méthode du premier harmonique.
M09 : ENERGIE ELECTRIQUE
1- Electronique de puissance : Rappel sur les composants de puissance. Les redresseurs
non commandés. Les redresseurs commandés. Les hacheurs. Les gradateurs. Les
onduleurs. Applications des convertisseurs.
2- Machines électriques : Rappels sur la machine à courant continu. Champs tournants.
Machines synchrones. Machines asynchrones.
Travaux pratiques : Les convertisseurs continu- continu. La variation de vitesse de la
machine à courant continu (simulations). La machine synchrone. La machine asynchrone.
Les redresseurs à diodes.
Responsable de la formation : Abdelilah Ghammaz
Email : [email protected]
M10 : INFORMATIQUE INDUSTRIELLE
Microprocesseurs : fonctionnement et organisation d'un microprocesseur à 8 bits,
programmation en assembleur (6809), interfaçage avec la mémoire et les boitiers
périphériques.
Etude des interfaces série et parallèle. Etude des différents bus. Liaison Série RS232.
Automatique séquentielle- Automatique logique : Grafcet. Séquenceurs – langage à relais.
Automate programmable.
Travaux pratiques : Familiarisation avec le Kit MC 09. Le logiciel 6809. Eléments de
programmation assembleur 6809. Simulation de l’interface parallèle 6821. Kit MC09 :
commande d’un moteur pas à pas. Commande d’un ascenseur par l’automate programmable
Télémécanique APRIL 2000. Gestion d’un feux tricolore par l’automate programmable
SIEMENS S5-100U. Matérialisation d’un grafcet par séquenceur électronique.
M11: FONCTIONS ELECTRONIQUES & MICRO-ELECTRONIQUE
1- Fonctions électroniques : La théorie de la contre réaction. Amplificateur opérationnel
réel avec ses applications. Amplificateurs de puissance. Etude et synthèse des filtres
actifs. Générateurs de signaux (Oscillateurs sinusoïdaux, à relaxation, V.C.O...). Boucles à
verrouillage de phase (P.L.L.). Introduction à la théorie de la communication. Modulations
et démodulations analogiques (AM, FM, PM, ....). Convertisseurs A/N et N/A. Transmission
numérique.
2- Micro – électronique : Oxydation, photogravure, dopage par diffusion, dopage par
implantation ionique, métallisation et montage, dépôt chimique en phase vapeur (CVD). La
photolithographie, méthode d'isolement par jonction PN, la résistance intégrée, la capacité
MOS, les circuits intégrés bipolaires, les circuits intégrés MOS, les modifications des
processus classiques de réalisation des C.I. bipolaires.
Travaux pratiques : L’amplificateur opérationnel réel en régime linéaire. L’amplificateur
opérationnel en régime de commutation. Synthèse et réalisation de filtres analogiques
actifs (passe bas, passe bande,...). Réalisation d'oscillateurs sinusoïdaux à base
d'amplificateurs opérationnels. Réalisation et étude des caractéristiques des oscillateurs
à relaxation (NE555). Conversion
numérique/analogique et analogique/numérique.
Modulation et démodulation AM à base de transistor. Etude des caractéristiques d'une
boucle à verrouillage de phase (CD4046) et application à la démodulation FM. Mise en
œuvre d’un circuit intégré XR2206 (application à la modulation FSK).
M12 : STAGE DE FIN D’ETUDES
D’une durée de deux mois ce stage a lieu en fin de la deuxième année (quatrième semestre),
il permet à l’étudiant de mettre en application ses connaissances théoriques et pratiques
acquises tout au long de sa formation. La fin de ce stage est sanctionnée par la rédaction
d’un rapport suivie d’une soutenance orale devant un jury d’examen.