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Systèmes électroniques analogiques
Amplification, filtrage et optronique

Systèmes électroniques analogiques - presses universitaires du mirail  - 9782810700585 -
Systèmes électroniques analogiques 
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Systèmes électroniques analogiques
Année : 09/2012 (2ème édition)

Auteur : 

Editeur : Presses Universitaires Du Mirail

Collection : Pour l'ingénieur

Date parution :

Quels sont les composants et les circuits à mettre en oeuvre pour traiter l'information ?

Faut-il trembler à l'évocation du nom de diode ou de transistor ? Comment agencer ces composants pour créer des fonctions, modéliser une architecture électronique à partir d'un cahier des charges, calculer une réponse temporelle ? Que faire pour filtrer un signal, pour le moduler et le démoduler ? Quels montages à base d'amplificateurs opérationnels permettent de réaliser l'ensemble des fonctions utilisées dans les systèmes embarqués analogiques ? Quand et comment utiliser des composants optiques ?

C'est à ces questions, et à bien d'autres, que cet ouvrage se propose de répondre. Les fondements de l'électronique analogique sont présentés avec clarté et avec l'ambition de traiter des notions systématiquement illustrées par des exercices corrigés.

Le large éventail de notions et de montages électroniques analogiques abordés confère à cet ouvrage une vision transverse des fonctions fondamentales reprises dans les systèmes embarqués et s'adresse aux étudiants de classes préparatoires et aux élèves ingénieurs.

Jean-Yves Fourniots Professeur des Universités, et Christophe Escriba, Maître de Conférences, enseignent l'électronique à l'INSA de Toulouse. Ils mènent leurs activités de recherche au sein du Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS) du CNRS.

Auteurs :

Jean-Yves Fourniols Professeur des Universités, et Christophe Escriba, Maître de Conférences, enseignent l'électronique à I'INSA de Toulouse. Ils mènent leurs activités de recherche au sein du Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS) du CNRS.


En suivant ce lien, retrouvez tous les livres dans la spécialité Electronique.

Descriptif : 

Reliure :
Broché
Nbr de pages :
371
ISBN 10 :
2810700583
ISBN 13 :
9782810700585
17,00 €
Epuisé
Cet ouvrage n'est plus commercialisé
par l'éditeur
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Sommaire

Sommaire

Introduction 17

Chapitre 1 21

Électronique et Notions Elémentaires 21

1.
Histoire et science 21

1.1
-Géologie ou électricité? 21

1.2
-Basculement de l'électricité vers l'électronique 21

2.
Définitions 22

2.1
-Digital or Analog Electronics ? 22

2.2
-Composant actif ou composant passif? 23

2.3
-Niveaux de représentation de l'électronique 23

3.
Analyse des circuits électriques 26

3.1
-Générateurs / Récepteurs / Loi d'Ohm 26

3.2
-Pont diviseur de tension et de courant 27

3.3
-Cas multi sources: théorème de superposition 29

3.4
-Dualité Théorème de Thévenin et Théorème de Norton 30

3.5
-Application à la résolution d'un pont de Wheatstone 31

3.6
-Théorème de Millman 35

4.
Analyse matricielle des circuits électriques 38

4.1
-Méthode matricielle de Kirchhoff: transposition matricielle
de la loi des nœuds et des mailles 38

4.2
-Exemple d'application de la méthode matricielle de Kirchhoff 40

4.3
-Méthode des mailles adjacentes ou courants fictif maillés 45

4.4
-Exemple d'application de la méthode des mailles adjacentes 47

4.5
-Méthode d'analyse par nœud 49

4.6
-Exemple d'application de la méthode d'analyse par nœuds 50

4.7
-Application de la méthode des mailles adjacentes à un réseau
en régime sunisoïdal 52

5.
Méthodes graphiques pour la résolution des circuits électriques 54

5.1
-« Algèbre» succincte d'une représentation en schéma bloc 55

5.2
-Exemple de résolution du triple réseau RC par la méthode
des schémas blocs 57

6.
Testez vos connaissances 59

Chapitre II 61

Transistors 61

1.
La diode 62

1.1
-Symbole et représentation 63

1.2
-Fonctionnement d'une diode 64

1.3
-Polarisation statique d'une diode 65

lA -la diode en régime dynamique petit signal 66

1.5
-Schéma équivalent leV) de la diode 67

1.6
-La diode Zener 68

2.
Le transistor bipolaire en régime stationnaire 70

2.1
-Symbole et représentation 70

2.2
-Polarisation statique d'un transistor NPN 71

2.3
-Montages pour polariser un transistor NPN 73

204 -Mise en œuvre du mode bloqué/saturé d'un transistor NPN 75

2.5
-Compensation des dérives thermiques 76

3.
Le transistor bipolaire en régime dynamique 79

3.1
-Résumé de l'algèbre des quadripôles 80

3.2
-Schéma électrique équivalent d'un transistor NPN 82

3.3
-Montage émetteur-commun en régime dynamique 83

3A -Montage collecteur-commun en régime dynamique 88

4.
Association de transistors bipolaires 90

4.1
-Montage Darlington NPN 90

4.2
-Montage pseudo Darlington PNP 91

4.3
-Montage Push-pull 92

5.
Le transistor à effet de champ 94

5.1
-Symbole et principe de fonctionnement 94

5.2
-Zones de fonctionnement linéaire et saturé 95

5.3
-Résistance drain-source commandée en tension 97

5A -Polarisation du transistor JFET 98

5.5
-Etude dynamique du transistor JFET 99

5.6
-Montage source commune en régime dynamique 100

6.
Le transistor MOS 101

6.1
-Symbole et principe de fonctionnement du E-MOSFET canal N 102

6.2
-Principe de fonctionnement du E-MOSFET canal P 103

6.3
~ Principe de fonctionnement du D-MOSFET canal N 104

6.4
~ Caractéristique Io(VGS) et Io(Vos) d'un MOS 104

6.5
~ Technologie CMOS : association d'un NMOS et d'un PMOS 105

7.Conclu~on
107

8.
Testez vos connaissances 108

Chapitre III 113

Amplification 113

1.
Amplificateur Opérationnel et modélisation 114

1.1
~ Symbole et représentation 115

1.2
~ Repérage des entrées sorties 116

1.3
~ Architecture et équations 116

1.4
~ Limites de la modélisation: notions de saturation 118

2.
Caractéristiques électriques et modèle équivalent 119

3.
Concept d'amplificateur idéal 121

3.1
~ Définition et nouvelle équation 121

3.2
~ Domaines de fonctionnement: régime linéaire et régime saturé 122

4.
Comparaison de paramètres d'amplificateurs 123

5.
Amplificateur Opérationnel à transconductance 124

Chapitre N 127

Réponse temporelle des fonctions de transfert 127

1.
Notions de fonction de transfert 127

1.1
~ Définition 127

1.2
~ Notions de boucle ouverte et boucle fermée 128

1.3
~ Quel type de rétroaction pour un A.O ? 129

1.4
~ Réponse d'un A.O en régime permanent sinusoïdal 130

2.
Représentation de la réponse fréquentielle dans le diagramme de Bode 131

2.1
~ Définition 131

2.2
~ Tracé asymptotique dans le diagramme de BODE. 133

2.3
~ Fréquences caractéristiques et« bande passante à -3 dB» 135

2.4
~ Généralisation à des fonctions de transfert d'ordre N 136

3.
Diagramme de bode d'une fonction de transfert d'ordre deux 136

3.1
~ Cas où m supérieur à 1 137

3.2
~ Cas où m=l 139

3.3
-Cas où m
4.
Conclusion 142

5.
Testez vos connaissances 144

Chapitre V 147

Transformée de Laplace et calcul opérationnel 147

1.
Transfonnation de Laplace 148

1.1
-Définition 148

1.2
-Propriétés 148

2.
Transformées de Laplace 151

3.
Tableau des transfonnées de Laplace usuelles 153

4.
Application à l'électronique 155

4.1
-Impédances et notation symbolique 155

4.2
-Condensateur et bobine avec conditions initiales non nulles 155

4.3
-Transfonnées de signaux électriques usuels 157

5.
Réponse impulsionnelle d'un système d'ordre deux 161

5.1
-Facteur d'amortissement supérieur à 1 162

5.2
-Facteur d'amortissement égal à 1 162

5.3
-Facteur d'amortissement inférieur à 1 163

5.4
-Temps de réponse pour un facteur d'amortissement inférieur à 1 165

6.
Conclusion 166

7.
Testez vos connaissances 167

Chapitre VI 169

Traitement de l'information 169

1.
Spectre d'un signal et notion d'hannoniques 171

1.1
-Observations 171

1.2
-Analyse hannonique d'un signal d'horloge 171

1.3
-Analyse harmonique d'un signal triangulaire 171

2.
Filtrer un signal 172

2.1
-Propriétés des filtres 172

2.2
-Tracés asymptotiques de fonctions d'ordre un 174

2.3
-Filtre Passe-bas 175

2.4
-Filtre Passe-Haut 177

2.5
-Filtre Passe-Bande 178

2.6
-Filtre coupe-bande ou réjecteur de bande 179

3.
Filtre actif ou filtre passif: influence de l'impédance de charge 179

4.
Filtre actif avec amplicateur à transconductance 181

5.
Testez vos connaissances 182

Chapitre VII 185

Electronique linéaire à base d'amplificateurs opérationnels 185

1.
Electronique analogique à base d'A .Os 185

1.1
-Vérification des conditions de non saturation en amplitude,
en courant et en vitesse 186

1.2
-Montage amplificateur non inverseur 189

1.3
-Montage amplificateur suiveur 198

1.4
-Montage amplificateur inverseur 200

1.5
-Montage amplificateur sommateur 203

1.6
-Montage amplificateur différentiel 204

1.7
-Amplificateur d'instrumentation 205

1.8
-Amplificateur pseudo intégrateur 208

1.9
-Amplificateur intégrateur inverseur 211

1.10
-Améliorations du montage intégrateur 213

1.11
-Amplificateur dérivateur 216

1.12
-Amplificateur logarithmique 218

1.13
-Amplificateur exponentiel 221

1.14
-Montage multiplieur 221

1.15
-Connexion d'A.Os en cascade 222

1.16
-Amplificateur à fort gain 224

2.
Amplificateur convertisseur courant-tension et tension-courant 225

2.1
-Amplificateur convertisseur courant-tension
(amplificateur transimpédance) 226

2.2
-Convertisseur tension-courant 226

2.3
-Réalisation d'une impédance négative 227

2.4
-Réalisation d'une inductance de forte valeur 228

3.
Montages redresseurs de tension 228

3.1
-Montage redresseur simple alternance 228

3.2
-Montage détecteur crête à crête 231

3.3
-Redresseur double alternance: fonction valeur absolue 232

4.
Testez vos connaissances 235

Chapitre VIII 241

Electronique non linéaire à base d'Amplificateurs Opérationnels .. 241

1.
Montage comparateur 243

2.
Triggers de Schmitt 243

2.1
~ Montage bistable non inverseur 243

2.2
~ Montage bistable inverseur 247

2.3
~ Montage Monostable 248

2.4
~ Montage Monostable à constante de temps 250

2.5
~ Montage astable ou multivibrateur 252

2.6
~ Montage astable construit à partir d'un NE555 255

3.
Conclusion 258

4.
Testez vos connaissances 259

Chapitre IX 263

Optoélectronique 263

1.
Eléments de photométrie 265

1.1
~ Modes de propagation 265

1.2
~ Spectre électromagnétique 265

1.3
~ Grandeurs et unités en photométrie 267

1.4
~ Le corps NOIR: émetteur parfait 269

1.5
~ Loi de Wien et longueur d'onde maximale d'un objet

à la température T 270

2.
Diodes électroluminescentes ou Light Emitting Diode 273

2.1
~ LED et longueur d'onde 273

2.2
~ Fonctionnement d'une LED en mode pulsé ou continu 275

2.3
~ Connexion série ou parallèle d'une LED 277

2.4
~ Utilisation d'une LED à courant constant 277

3.
Diodes LASER 279

3.1
~ Symbole d'une diode LASER 279

3.2
~ Caractéristique V(I) d'une diode LASER 280

3.3
~ Précautions d'utilisation d'une diode LASER 281

4.
Détecteurs de lumière 283

4.1
~ Photodétecteurs 284

4.2
-Utilisation d'une photodiode 285

5.
Testez vos connaissances 291

Chapitre X 295

Conception de Systèmes analogiques de modulation et démodulation
de l'information 295

1.
Transposition de fréquence -Multiplexage fréquentiel 297

1.1
-Modulation 297

1.2
-Démodulation cohérente 298

2.
Modulation d'amplitude 299

2.1
-Définition 299

2.2
-Réalisation d'un modulateur en amplitude 301

2.3
-Réalisation d'un mutiliplieur à diodes 301

2.4
-Comment résoudre le problème de saturation? 305

2.5
-Correction d'une imperfection du multiplieur à base de diodes 308

2.6
-Comparaison avec un multiplieur en circuit intégré 311

2.7
-Démodulation par détection d'enveloppe ou
démodulation non cohérente 312

3.
ModulationlDémodulation de fréquence 315

3.1
-Définition 315

3.2
-Modulateur de fréquence 318

3.3
-Réalisation d'un VCO 318

3.4
-Amélioration d'un VCO : effet de la non symétrie des seuils
de saturation de l'A.o 322

3.5
-Réalisation d'un VCO à partir d'un composant intégré
type PLL HCT4046 324

4.
Testez vos connaissances 326

Chapitre XI 329

Correction des exercices 329

Bibliographie 369


NOUVELLE EDITION

Systèmes électroniques analogiques
Amplification, filtrage et optronique