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ELECTRONIQUE
4 exams : Nov, Janv, Avril, juin
E1 : 2 exams : analogiques
E2 : Fin analogique (composants)
E3 : Composants + électriques numériques
Analogique ≠ numérique
Electrocinétique : conduction du aux mvt des électrons
Electrotechnique : études avec courant fort
Opérateurs logiques : NAND et NOR
I notion générales d’électrons
1.1 Définition
Nous pouvons définir l’électronique comme le domaine de la science qui utilise ou contrôle
les variations des grandeurs elec. (Tension, courant). Porteurs de charges électriques,
champs électrique.
On peut émettre, transmettre, capter et traiter des informations.
A ce titre, le génie elec concerne un grand nombre de disciplines, aussi bien fondamentale
dans le fonctionnement et la réalisation de biens de consommation (automobiles, objet du
quotidien…).
L’électronique est née à la fin du XIXe siècle.
1.2 Historique
L’invention du transistor à pointe en 1947, celle du transistor à jonction (bipolaire).
En 1948, et celle du transistor à effet de champ ont révolutionné l’électronique. Ces
inventions ont permis de réduire considérablement l’encombrement, le poids et la
consommation des dispositifs elec. Le transistor a permis de réaliser les principales fct de
l’électronique.
 L’amplification
 La commutation
 La modulation et la démodulation
L’idée du circuit intégré, née en 1959 a permis d’aller plus loin dans la miniaturisation de
l’électronique.
Il s’agit d’un dispositif dans lequel un grand nombre de transistor s’implantée et
interconnectés directement via des composants elec passifs (résistances, bobines,
condensateurs) sur un substrat de silicium.
La concrétisation du circuit intégré a permis une miniaturisation considérable des
ordinateurs (auparavant, grand encombrement, faible puissance de calcul)
La première porte logique, le premier circuit intégré suivi du 1er microprocesseur en 70
furent les applications successives crées de l’intégration des transistors.

La microélectronique a permis d’obtenir des composants elec de faibles coups et de grandes
fiabilité. L’objectif de la microélectronique est toujours de faire + petit + rapide +puissant –
cher.
II distinction elec analogique / numérique
1 L’elec analogique est les disciplines traitant les sys. Électroniques opérant sur les
grandeurs (tension, courant, charge) « continues au sens mathématiques du terme »
(attention : différent du sens signal continu= valeur constante en elec).
L’elec analogique diffère de l’électronique numérique dans laquelle les valeurs sont
quantifiées.
On emploie le terme « analogique » car les grandeurs elec utilisées sont à l’image du signal à
traiter.
Domaines d’application de l’elec analogique :
 Les capteurs : la plupart des capteurs génèrent des signaux analogiques
représentant la grandeur physique à mesurer.
 Les circuits d’instrumentation : les chaines de mesure d’acquisition
permettent le prétraitement (les signaux analogiques provenant des capteurs
souvent faibles (de faible amplitude) d’où la nécessité d’amplifier
 Les calculateurs : analogiques : opérateurs maths sur signaux. Aujourd’hui
c’est l’amplificateur opérationnel qui permet de réaliser de telles opérations.
 Les circuits d’ampli elec : permettent la mise en forme de signaux
analogiques, donc pour mieux les observer/analyser ou pour être directement
utilisable par les actionneurs.
Ex : moteur elec ; hauts parleurs
Une grande partie des actionneurs utilisent des signaux analogiques en tant
que commande.
 Les convertisseurs : DEUX TYPES
 CAN (convertisseur analogique --> numérique)
 CNA (convertisseur numérique --> analogique)
 Les oscillateurs : circuits générant un signal alternatif à une fréquence fixée.
2 L’elec numériques regroupe les systèmes elec fonctionnant sur la base électrique
précise dont le nombre et les valeurs sont fixés à la conception. A chaque état correspond
une valeur numérique. Le système numérique permettant deux états différents se nomment
BINAIRE. Les états sont notés Faux/Vrai ou 0-1 correspondant à 0v ou 5v.

Les circuits vont permettre d’effectuer des opérations maths ou logique sur les
représentations binaires de ces grandeurs. Ces grandeurs sont obtenues par exemple par le
codage des sons, des images dans le système transmission.
Domaines d’application de l’électronique numérique :
 Les transmissions (téléphone, TV, radio)
 Les systèmes de calcul, de stockage d’info (mémoire, CD, DVD, Optique)
 Les systèmes d’acquisition de données pour des mesures en tout genre comme le son, la
température, la pression, la vitesse, le positionnement
 Les aides à la question et conduite des moyens de transport
 Elec séquentielle : additionnement, bascule, compteur microprocesseur
1er Chapitre : composant grandeur, unités
Objectifs :
Intro de base au domaine de l’électronique
Une bonne connaissance des unités pour exprimer les grandeurs elec et utiliser les préfixes
du système métrique
Notations Sc. et ingénieur : outils indispensables
1 composants électriques et appareils de mesure (feuilles E1)
2 Unités électriques et magnétiques
Nommer les grandeurs et leurs unités, préciser le symbole de chaque grandeur et de chaque
unité, concernant les unités, il s’agit d’unités SI (abréviation, du Sys international) (feuille E2)
3 notations Scientifiques
Pour exprimer des valeurs très petites, comme pour les ampères pour le courant et au
contraire pour aussi les très grandes valeurs comme les résistances avec des milliers voire
des millions d’ohms. (Puissance de dix) ex : 16 008 90 =1,600890 X 106
4 Notation ingénieur
La notation ingénieur est une forme spécialisée de notation Sc. Dans les domaines
techniques et qui sert à exprimer des petites et des grandes valeurs. En elec. , pour exprimer
les grandeurs (tension, courant, puissance, résistance…)
Les préfixes métriques (utilisés avec la notation ingénieur) servent d’abréviation pour
exprimer la puissance de dix. La notation ingénieur est similaire à la notation sc. Sauf qu’elle
exprime des valeurs d’un max de 3 chiffres à gauche de la virgule décimale avec des
puissances de dix qui sont multiples de 3. Ex 33000 = 33 x 103
Les préfixes du système métrique sont des symboles qui représentent les puissances de 10
les plus courantes de la notation ingénieur (10 3 …106…). Un préfixe métrique sert donc a
remplacer la puissance de 10 d’un nombre exprimé en notation technique ou ingénieur.

5 Conversion d’unités métriques
Convertir une unité d’un préfixe métrique en un autre
Convertir entre milli, micro, nano et pico
Convertir entre kilo, mega (voir exercices)
2e Chapitre : Notion fondamentale de la physique
Notions d’électrocinétique et de conduction
En s’appuyant sur les exemples du phénomène fréquent de la perturbation téléphonique
filaire pour celle d’un tel portable, on montre l’importance de la physique, elle permet
d’analyser le phénomène qui perturbe et de le corriger dans un second temps - CEM
contraintes de compatibilité électromagnétique.
I Notion fondamentale de la Physique
1.1 Rappel sur la structure de la matière
Un atome est constitué d’un noyau porteur d’une charge électrique positive et d’un cortège
d’électrons (=nuage électronique) tournant autour du noyau pour assurer à l’atome la
neutralité elec.
Charge de l’atome Qn+Qe- = O c neutralité elec
L’atome de cuivre : étant donné que le cuivre est le métal le plus utilisé dans les applications
électroniques, on étudie sa structure. L’atome de cuivre a 29 électrons qui tournent autour
du noyau et sont répartis sur 4 couches distinctes. La couche la plus extérieur : couche de
valence ne possède qu’un électron de valence.
Lorsque l’électron de valence reçoit une quantité suffisante d’électron thermique, l’électron
peut s’échapper de l’atome et devenir un électron libre.
Dans le cas d’un morceau de cuivre à temps ambiant il existe une mer d’électron libre qui
n’appartient à aucun atome particulier et qui peuvent se déplacer librement dans le
morceau de cuivre. Ce sont les électrons qui donnent au cuivre ses qualités d’excellent
conducteur et qui permettent d’obtenir un courant électrique.

1ere couche : 2 e
2e couche : 8 e
3e couche : 18 e
4e couche : 1 e
1.2 Notion de porteurs d’électrons
Pour obtenir des charges électriques, il faut arracher à l’atome, un ou plus. Electron.
Cela peut se faire de plusieurs manières
Par apport d’énergie
 Mécanique par frottement
 Electriquement par la présence d’un choc elec
 Thermiquement agitation thermique au niveau des atomes ou
molécules dans un gaz
Remarque : pour les gaz, cela peut se traduire par une ionisation (plasma)
Par rapprochement d’atome (cristaux, poly cristaux) bien que les chaines cristallines
doivent leur cohésion à la mise en commun d’électron, elles ne donnent pas toujours des
matériaux conducteurs.
On trouve des conducteurs, des semis conducteurs et des isolants.
Sous certaines conditions, la neutralité de l’atome se rompt.
L’électron devient un transporteur de charge elec nommé porteur
L’atome (suite à la perte d’un ou plusieurs électrons devient un ion positif et est donc
capable de transporter une charge elec positive
Il existe deux catégories de porteurs de charges elec :
- Des porteurs à charge électrique négative qui sont les électrons libres (pour les
métaux)
- Des porteurs à charge électrique positive qui sont des ions positifs à la fois dans
les liquides (électrolytes, GAZ)