Électronique Fondements et applications
Avec 250 exercices et problèmes résolus
Cet ouvrage, découpé en 20 chapitres, rassemble, en un seul volume d'environ 900 pages, les fondements de l'électronique et ses principales applications. Une particularité : tous les théorèmes utilisés y sont démontrés (Millman, Thévenin, Norton, Boucherot, etc.), souvent à partir des publications originales de leurs auteurs.
[lire le résumé du livre]
Auteur : José-Philippe PéREZ , Christophe LAGOUTE , Jean-Yves FOURNIOLS , Stéphane BOUHOURS
Editeur : Dunod
Date parution : 05/2012 (2ème édition)Quel est le sujet du livre "Électronique Fondements et applications"
Cet ouvrage, découpé en 20 chapitres, rassemble, en un seul volume d'environ 900 pages, les fondements de l'électronique et ses principales applications.
Une particularité : tous les théorèmes utilisés y sont démontrés (Millman, Thévenin, Norton, Boucherot, etc.), souvent à partir des publications originales de leurs auteurs.
Dans la première partie du livre, on présente les bases de l'électronique enseignées dans toutes les formations scientifiques post-bac : classes préparatoires, INSA, IUT, IUP, licence de physique et licence EEA (Électronique, Électrotechnique, Automatique).
Dans la seconde partie, on complète la formation précédente, d'une part pour les étudiants de la licence EEA qui doivent approfondir cette discipline, d'autre part pour ceux qui préparent les concours de l'enseignement secondaire (CAPES et agrégations).
Les thèmes développés sont : effets non linéaires, rétroaction, oscillateurs de relaxation, échantillonnage, modulation et démodulation, signaux aléatoires, bruits, électronique logique et numérique, conversion analogique numérique, théorie de la communication.
Ce livre s'inscrit dans la collection « Fondements et applications » en physique; aussi est-il découpé en leçons quasi autonomes et illustré par de nombreux exemples d'application et par plus de 250 exercices et problèmes résolus.
En raison de la référence systématique aux articles originaux et du développement des thèmes jugés essentiels, cet ouvrage, qui aurait pu s'intituler « L'électronique d'Ohm à Shannon », intéressera toutes les personnes impliquées dans l'enseignement fondamental et appliqué de l'électronique.
José-Philippe PéREZ : Professeur à l'université Paul Sabatier, Toulouse 3, enseigne en Licence de physique et en préparation à l'agrégation de physique. Il est agrégé de physique et docteur-ès-sciences. Chercheur à l'OMP (Observatoire Midi-Pyrénées).
Christophe LAGOUTE : Professeur agrégé de physique au lycée Bellevue de Toulouse. Docteur en astrophysique.
Jean-Yves FOURNIOLS : Professeur à l'INSA de Toulouse. Docteur en électronique et ingénieur en électronique et en automatique. Chercheur au Laboratoire d'Automatique et d'Applications Spatiales (LAAS). Sa recherche porte sur le développement des microsystèmes dédiés aux applications spatiales.
Stéphane BOUHOURS : Professeur agrégé de physique. Enseigne en classes préparatoires aux grandes écoles au lycée Fermat de Toulouse.
Sommaire et contenu du livre "Électronique Fondements et applications - Avec 250 exercices et problèmes résolus"
Table des matièresAvant-propos ........... x
Les grands noms de l'électronique x.ii
Constantes physiques, notations et symboles xviii
Description de l'ouvrage . . . . xxii
L'électronique en vingt questions xxv
Introduction expérimentale: Oscilloscopes et multimètres . xxvii
1. -Signaux xxvii Il . -L'oscilloscope xxix nI. -Les multimètres xxxv
1.
Lois de base des circuits en régime stationnaire
1.
-Dipôles en régime stationnaire . . . . . 2
Il. -Différents types de dipôles . . . . . . . 7
III . -Lois de Kirchhoff en régime stationnaire 15
IV.-Associationsdedipôles . . . . . . . . . 22
V.
-Aspects énergétiques en régime stationnaire. 29
Exercices et problèmes ................. 33
2.
Lois de base des circuits en régime quasi stationnaire
1.
-Lois de Kirchhoff en régime quasi stationnaire 41
li .
-Signal sinusoïdal en notation complexe 44
III.
-Lois de base en régime sinusoïdal. 51
IV.
-Puissance en régime sinusoïdal . . 55
V.
-Circuits électriques en triphasé . . 64
VI.
-Distribution d'électricité et problèmes de sécurité 71
Exercices et problèmes ................... 76
3.
Oscillations électriques harmoniques, amorties, forcées. Résonance
1.
-Oscillateur harmonique en électricité . . . 84
Il.
-Oscillateurs amortis par un élément résistif 87
Hl . -Oscillations électriques forcées. Résonance 93
IV.
-Amplitude de l'entrée indépendante de la pulsation 98
V.-Circuitrésonnantparallèle . . . . . . . . . . . . 104
Exercices el problèmes ...
4.
Régimes transitoires
1.
-Élude expérimentale . 113
II.
-Établissement d'un régime stationnaire 116
III.
-Établissement d'un régime variable .. 134
IV.
-Applications . 136
V.
-Utilisation de la transformation de Laplace 139
Exercices el problèmes ................ 143
5.
Théorèmes de base dans l'analyse des réseaux linéaires
1.-Théorèmes de base . . . . . 149
II . -Cas des sources commandées 160
III . -Analyse des réseaux .... 164
IV.
-Utilisation de la transformée de Laplace. 170
Exercices et problèmes ............ 175
6.
Fonctions de transfert. Quadripôles
1.
-Systèmes électroniques linéaires . 180
II.
-Quadripôles et filtres passifs ... 185
III.
-Association en cascade de filtres passifs. 194
IV . -Caractéristiques des quadripôles 198
Exercices et problèmes ...... 203
7.
Composants électroniques
1.
-Résistors, condensateurs et quartz . 210
II . -Bobines et transformateurs . . . . 216
III . -Diodes semiconductrices et thyristors 222
IV.
-Piles et accumulateurs 231
V.
-Transistors bipolaires . 232
VI . -Transistors à effet de champ 243
Exercices et problèmes ......... 252
8.
Amplificateur opérationnel : montages de base
1.
-Description et représentation de l'AO 257
II . -Électronique non linéaire avec AO . 263
III.
-Électronique linéaire à base d'AO. . 270
IV.
-Réalisation d'impédances à l'aide d' AO . 286
V.
-Imperfections de l'AO en régime variable . 288
Exercices el problèmes ................ 295
9.
Amplificateur opérationnel: compléments
1.
-Amplificateur à très fort gain . . . . . . . 302
II.
-Amplificateur d'instrumentation 305
III.
-Montages à rétroaction négative avec diodes 306
IV . -Influence des imperfections de l'AO 314
Exercices et problèmes ............. 319
Table des matières vü
10.
Filtres actifs
1.
-Propriétés des filtres actifs 326
II.
-Filtres actifs d'ordre deux. 332
III.
-Synthèse de filtres 339
Exercices et problèmes .... 346
11.
Oscillations couplées en électricité
1.
-Circuits couplés en régime libre. 353
II . -Modes propres ou nonnaux de vibration 360
III.-Modesdecouplage ........... 367
IV . -Système de deux circuits couplés en régime forcé 368
V . -Couplage entre plusieurs oscillateurs 371
Exercices et problèmes ............ 376
12.
Effets non linéaires en électronique
1.
-Systèmes non linéaires 380
II . -Transfert non linéaire . 389
III.
-Génération d'hannoniques 398
IV . -Effets non linéaires sur un oscillateur 405
Exercices et problèmes ............. 421
13.
Rétroaction. Application aux asservissements
1.
-Rétroaction . . . . . 428
II . -Rétroaction négative 432
III . -Analyse en électronique et en automatique 436
IV.
-Stabilité des systèmes à rétroaction négative 438
V . -Réalisation de la rétroaction négative . . . . 444
VI . -Applications physiques des asservissements . 447
Exercices et problèmes ................. 453
14.
Oscillateurs électriques
1.
-Différents types d'oscillateurs . 459
II . -Oscillateurs quasi sinusoïdaux 463
III . -Oscillateurs de relaxation 475
IV . -Applications 481
Exercices et problèmes . 485
15.
Signaux détenninistes
1.
-Rappels sur les systèmes linéaires . 491
II . -Systèmes causaux . 496
Ill.
-Propriétés énergétiques des signaux . 500
IV.
-Numérisation des signaux. 503
Exercices et problèmes ........ 508
16. Modulation et démodulation
1. -Chaîne de transmission . .
II. -Modulation et démodulation d'amplitude
III. -Modulation d'argument ou angulaire ..
IV . -Modulation et démodulation spatiales en optique Exercices et problèmes ...................
17. Signaux aléatoires et bruits
1. -Statistique des signaux aléatoires
II . -Différents types de bruit
III . -Bruit dans les systèmes .
IV. -Bruit dans les composants Exercices et problèmes ........
18. Notions d'électronique numérique
1. -Numération et algèbre binaires
II . -Opérateurs logiques. . . . . .
III . -Technologie des portes logiques
IV . -Applications
Exercices et problèmes .
19. Conversions analogique-numérique
1. -Conversion analogique numérique ou CAN
II. -Conversion numérique analogique ou CNA Exercices et problèmes ...............
20. Théorie de la communication de Shannon
1. -Information manquante associée à une source
II . -Information mutuelle de deux sources .
III . -Canaux de transmission . Exercices et problèmes .......
Annexe 1. Outils mathématiques de base
1. -Rappels de trigonométrie
II. -Fonctions hyperboliques
III . -Développements limités au voisinage de zéro
IV . -Nombres complexes ..
V.-Matrices ........
VI . -Équations différentielles
Annexe 2. Analyse de Fourier ............
1. -Séries de Fourier de fonctions périodiques Il . -Transformation de Fourier . . . .
III . -Transformée de Fourier numérique
Table des matières
513
514
526
532
538
542
545
551
557
563
569
575
589
594
599
604
619
625
629
636
645
654
660
660
661
663
665
667
672
676
676
680
691
Table des matières ix
Annexe 3. Transfonnée de Laplace . . 697
1. -Définition et propriétés . . . 697
II . -Signaux électroniques usuels 704
Annexe 4. Fonction Gamma et fonctions de Bessel 708
1. -Fonction gamma . . 708
II . -Fonctions de Bessel . 710
Annexe 5. Lois de probabilité . 713
1. -Langage des probabilités 713
II . -Théorie des probabilités 714
III . -Variables aléatoires . . . 715
IV . -Différentes lois de probabilité . 718
Annexe 6. Simulation des circuits 724
1. -Simulations SPICE . . 724
II. -Conception d'un conformateur sinusoïdal . 727
III. -Oscillateur à comportement chaotique 734
Réponses aux vingt questions . . . . 746
Solutions des exercices et problèmes 749
Glossaire ... 852
Bibliographie 854
Index .... 857