plan de cours : gif-2000 - PIXEL

PLAN DE COURS Hiver 2016
GIF-2000 17779 - Électronique pour ingénieurs informaticiens
Informations générales
Crédits : 3
Temps consacré : 3-3-3
Mode d'enseignement : Présentiel
Site Web : http://wcours.gel.ulaval.ca/2016/h/GIF2000
Intranet Pixel : https://pixel.fsg.ulaval.ca
Enseignant(s) : Le-Huy, Hoang [email protected]
Responsable : à déterminer
Date d'abandon sans échec avec
remboursement : 25 Janvier 2016 à 23h59
Date d'abandon sans échec sans
remboursement : 21 Mars 2016 à 23h59
Description sommaire
Ce cours traite de l'analyse et de la conception des circuits électroniques utilisant des composants
discrets et intégrés. Les caractéristiques des composants passifs (R, L, C, transformateur) sont
étudiées. Les composants électroniques à semi-conducteur (diodes, transistors bipolaires, transistors à
effet de champ JFET et MOSFET) sont étudiés et modélisés. Les circuits intégrés analogiques et
numériques sont étudiés. Les circuits de base linéaire et non linéaire pour le traitement du signal sont
analysés. Les méthodes de conception des circuits électroniques sont présentées et appliquées à la
réalisation des fonctions de base.
Liens avec le(s) programme(s)
Ce cours participe à la poursuite des objectifs suivants :
développer la capacité d'intégrer les considérations théoriques, logicielles et matérielles et à
procéder à une démarche méthodologique qui conduit à la modélisation, la conception et la
réalisation de systèmes ou produits conformes aux valeurs et aux exigences du génie;
•
connaître et exploiter les aspects théoriques de la représentation des signaux et de
l'information;
•
connaître et exploiter la technologie électronique, en étant en mesure d'apprécier ses
fondements physiques;
•
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développer l'ouverture sur des champs d'applications tels que la fabrication de matériel
d'ordinateur, la conception de logiciels complexes, la commande industrielle, la conception et
la fabrication assistées par ordinateur, l'instrumentation et la mesure, les systèmes intelligents,
le multimédia, la réalité virtuelle ou encore les communications numériques;
•
Etre en mesure de mener simultanément une démarche méthodologique qui combine
créativité, rigueur et pragmatisme;
•
être conscient des retombées sociales et économiques de ses interventions et les prendre en
considération;
•
faire preuve de soin et de dextérité dans la mise en forme de prototypes et de réalisations et
être capable d'encadrer le personnel technique qui en a la charge.
•
Objectifs
À la fin du cours, l'étudiant devra être capable de :
- analyser le fonctionnement des circuits électroniques courants avec l'aide d'un logiciel de simulation,
- déterminer théoriquement et mesurer les caractéristiques et performances des circuits électroniques
courants,
- concevoir des circuits électroniques à composants discrets pour réaliser les fonctions analogiques de
base,
- concevoir des circuits électroniques à composants intégrés pour réaliser les fonctions analogiques et
numériques de base.
Contenu
Introduction (2h) : Électronique et ses applications. Composants passifs. Composants électroniques
discrets et intégrés. Méthodes d'analyse et de conception. Outils informatiques : PSpice, Altium.
Composants passifs (3 h) : Résistance, inductance, condensateur, transformateur. Caractéristiques et
modèles. Applications de base de composants passifs.
Diodes à semi-conducteur (4h) : Diodes à jonction PN : structure, fonctionnement, caractéristiques.
Modèles de diodes. Diode Zener. Diode Schottky. Photodiode. Diode électroluminescente (DEL).
Applications de base de diodes.
Transistors bipolaires (5h) : Transistors bipolaires : structure, fonctionnement, caractéristiques.
Modèles de transistors bipolaires. Photo-transistors. Optocoupleurs. Applications de base de
transistors bipolaires.
Transistors à effet de champ (5h) : Transistors JFET : structure, fonctionnement, caractéristiques.
Transistors MOSFET : structure, fonctionnement, caractéristiques. Modèles de transistors à effet de
champ. Applications de base des transistors à effet de champ.
Circuits intégrés (1h) : Introduction aux circuits intégrés analogique, numérique et interface.
Amplificateurs opérationnels (3h) : Structure interne, caractéristiques, performance. Rétroaction.
Réponse en fréquence. Configurations de base.
Applications linéaire et non-linéaire des AMP OP (6h) : Amplificateurs. Filtres analogiques.
Comparateurs. Régulateurs. Oscillateurs. Générateurs de fonctions. Redresseurs.
Applications des CI non-linéaires (4h) : Convertisseurs A/N et N/A. Générateurs de fonctions.
Modulateurs. Redresseurs.
Circuits intégrés numériques (3h) : Familles de CI numériques : TTL, ECL, CMOS et BiCMOS.
Structure interne et caractéristiques électriques. Fonctions de base.
Applications des CI numériques (3h) : Registres. Mémoires. Compteurs. Décodeurs. Opérateurs
mathématiques. Microprocesseurs.
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Modalités sur les laboratoires
- Les travaux pratiques comprennent les expériences au laboratoire et les simulations sur ordinateur.
- La présence aux séances de travaux pratiques est obligatoire.
- L'utilisation du logiciel Altium Designer pour simuler les circuits électroniques est obligatoire.
- Un rapport de préparation doit être remis au début de chaque séance de travaux pratiques.
Déroulement du cours
Cours magistral (3 heures par semaine). Dépannage (1 heure par semaine). Exercices. Travaux
pratiques (8 séances).
Détails sur les modalités d'évaluation
- L'évaluation est basée sur les épreuves suivantes: un examen partiel (35%), un examen final (35%),
un projet (10%) et huit laboratoires (20% total).
- La note de passage est de 50%.
- La cote finale ne sera disponible qu'à la sortie du relevé de notes.
- Les révisions de notes seront faites conformément à la procédure officielle du Règlement des études
et des règles de la Faculté seulement.
Échelle des cotes (cycle 1)
Échelle des cotes
A+ [ 90.00 - 100 ] A [ 86.00 - 89.99 ] A- [ 82.00 - 85.99 ] Réussite
B+ [ 78.00 - 81.99 ] B [ 74.00 - 77.99 ] B- [ 70.00 - 73.99 ] Réussite
C+ [ 66.00 - 69.99 ] C [ 62.00 - 65.99 ] C- [ 58.00 - 61.99 ] Réussite
D+ [ 54.00 - 57.99 ] D [ 50.00 - 53.99 ] Réussite
E [ 0.00 - 49.99 ] Échec
X Abandon sans échec
(dans les délais prévus)
Bibliographie
Obligatoire
H. LE-HUY, Électronique pour ingénieurs électroniciens, notes de cours, 2015.
Recommandé
A. SEDRA, K. SMITH, Microelectronic Circuits, 6th Edition, Oxford University Press, 2009, ISBN
0195323033.
Supplémentaire
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B. RAZAVI, Fundamentals of Microelectronics, 1st Edition, John Wiley & Sons, 2008, ISBN
0471478466.
Modalités d'évaluation
Examen Date Heure Pondération de
la note finale Document(s) autorisé(s)
Examen
partiel Mercredi 24 février 2016 14h30 à 16h20 35.00% Une feuille manuscrite recto-verso
Examen final Lundi 25 avril 2016 10h30 à
12h20 35.00% Une feuille manuscrite recto-verso
Travail Équipes Date d'échéance Heure Date
d'activité Heure Pondération de la note finale
TP1 Diodes 2 Mardi 2 février
2016 11h30 n/a n/a 2.50%
TP2 Transistors
bipolaires 2 Mardi 9 février 2016 11h30 n/a n/a 2.50%
TP3 Transistors à effet
de champ 2 Mardi 16 février 2016 11h30 n/a n/a 2.50%
TP4 Transistors en
commutation 2 Mardi 23 février 2016 11h30 n/a n/a 2.50%
TP5 Amplis
Opérationnels 2 Mardi 15 mars 2016 11h30 n/a n/a 2.50%
TP6 Générateur de
fonctions 2 Mardi 22 mars 2016 11h30 n/a n/a 2.50%
TP7 Modulateur PWM 2 Mardi 29 mars
2016 11h30 n/a n/a 2.50%
TP8 Convertisseurs
N/A et A/N 2 Mardi 12 avril 2016 11h30 n/a n/a 2.50%
Projet (Rapport et
démo) 2 Mardi 19 avril 2016 11h30 n/a n/a 10.00%
Horaire et disponibilités
Atelier : Mercredi 15h30 à 16h20 PLT-2501 (du 11 janv. au 4 mars)
Mercredi 14h30 à 15h20 PLT-2573 (du 7 mars au 22 avril)
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Cours en classe : Lundi 10h30 à 12h20 PLT-2501 (du 11 janv. au 4 mars)
Mercredi 14h30 à 15h20 PLT-2501 (du 11 janv. au 4 mars)
Mercredi 15h30 à 16h20 PLT-2573 (du 7 mars au 22 avril)
Jeudi 14h30 à 16h20 PLT-2573 (du 7 mars au 22 avril)
Disponibilité de l'enseignant : Lundi 14h00 à 16h00 PLT-2315 (du 12 janv. au 24 avril)
Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques pendant une séance d'évaluation
La politique sur l'utilisation d'appareils électroniques de la Faculté des sciences et de génie peut être
consultée à l'adresse
: http://www.fsg.ulaval.ca/fileadmin/fsg/documents/PDF/Calculatrices-autorisees-FSG.pdf.
Politique sur le plagiat et la fraude académique
Règles disciplinaires
Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de
l'Université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des
sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre
connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse
suivante:
http://www2.ulaval.ca/fileadmin/Secretaire_general/Reglements/Reglement_disciplinaire.pdf
Plagiat
Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le
fait de:
copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou
électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source;
1.
résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en
mentionner la source;
2.
traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance;3. remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant);4. remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires.5.
L'Université Laval étant abonnée à un service de détection de plagiat, il est possible que l'enseignant
soumette vos travaux pour analyse.
Étudiants ayant un handicap, un trouble dapprentissage ou un trouble mental
Les étudiants qui ont une lettre d'Attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un
conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent
impérativement se conformer à la politique d'Accommodations scolaires
aux examens de la Faculté des sciences et de génie qui peut être consultée à l'adresse
: http://www.fsg.ulaval.ca/fileadmin/fsg/documents/PDF/Politique-Facultaire-Accommodements.pdf
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