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Electronique - 2e édition

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Electronique - 2e édition

Description :

Cet ouvrage fournit les bases en électronique pour les élèves des IUT GEII et GMP. Le cours est appuyé par de nombreux exercices corrigés et des applications industrielles. Chaque chapitre contient : - un cours synthétique, - des exercices d'applications corrigés, - un problème dont le corrigé détaillé met en évidence la méthode mise en œuvre.

Cette 2e édition tient compte du niveau de connaissances des étudiants suite à la réforme des lycées : suppression de certains passages du cours et ajouts sur la méthode ZIZS et sur le découplage amplificateur/réseau de réaction.Ajout de nouveaux exercices.

Avant propos

Qu’est-ce que le génie électronique ?
Nous définirons le génie électronique par l’ensemble des applications (industrielles, grand public ou autre) utilisant des composants semi-conducteurs.

Ainsi, ce sont les principes physiques de fonctionnement, les propriétés des matériaux semi-conducteurs, le savoir-faire propre aux différentes technologies de fabrication, les caractéristiques électriques des composants, élémentaires ou complexes, qui détermineront les potentialités et les performances des applications, quel que soit le domaine applicatif concerné.

À qui s’adresse ce livre ?
Ce livre regroupe en un seul document les « fondamentaux » physiques, technologiques et techniques concernant la mise en oeuvre et les applications des composants semi-conducteurs usuels. Basé sur le programme du premier semestre de la filière GEII, chaque chapitre contient :

  • une partie cours illustrée par des ordres de grandeur, des références de composants, les domaines d’application ;
  • des exercices d’application intégrés ;
  • des corrigés détaillés privilégiant une approche physique et circuit des exercices : analyse intuitive et compréhension des phénomènes, mise en équation, interprétation…

Ce livre s’adresse de façon privilégiée aux étudiants d’IUT. Il peut permettre par ailleurs à des étudiants de 1er cycle ou d’écoles d’ingénieurs d’acquérir, selon les cas, des connaissances physiques et technologiques complémentaires leur permettant de mieux appréhender les conditions et limites de fonctionnement des composants, ou le « savoir-faire » indispensable pour la bonne mise en oeuvre de ces derniers.

Table des matières

Chapitre 1. Les fondements du génie électronique
1.1 Les semi-conducteurs (SC)
1.1.1 Comment définir un SC ?
1.1.2 Le monde du silicium
1.1.3 Les différents types de semi-conducteurs
1.1.4 Les concentrations de porteurs
1.2 Phénomènes de transport et courant électrique
1.2.1 Influence de la température
1.2.2 Influence d’un champ électrique : la conduction
1.2.3 Influence de la concentration : la diffusion
1.2.4 Cas général
1.3 Modélisation du retour à l’équilibre
1.3.1 Présentation
1.3.2 Les niveaux d’injection dans un semi-conducteur
1.3.4 Le retour à l’équilibre et la recombinaison
1.4 Le composant
1.4.1 Composants bipolaires et unipolaires
1.4.2 L’électricien, l’électronicien et le physicien : une communication difficile
Chapitre 2. Les fonctions du génie électronique
2.1 Éléments de modélisation : signaux et sources
2.1.1 Grandeur électrique et signaux
2.1.2 Les différents types de signaux
2.1.3 Signal analogique et numérique : origine et transmission
2.1.4 Générateurs de signal ou d’énergie
2.1.5 Caractéristiques des sources
2.2 Les fonctions du traitement des sources du signal
2.3 Les fonctions du traitement des sources d’énergie
2.4 Le matériel
2.4.1 Schéma de principe
2.4.2 Composant et convertisseur
Chapitre 3. De la modélisation et des modèles en électronique
3.1 La modélisation
3.1.1 Les objectifs de la modélisation
3.1.2 Propriétés générales des modèles
3.1.3 Les différents types de modèles : de la connaissance au comportement
3.2 Modèles circuit et approximation des régimes quasi stationnaires
3.2.1 Présentation
3.2.2 Circuits à constantes localisées
3.2.3 Hypothèse des régimes quasi stationnaire et conséquences
3.2.4 Circuits à constantes réparties
3.3 Les différents types de modèles de connaissance
3.3.1 Représentation par variables externes : équation différentielle entrée/sortie
3.3.2 Représentation par variables internes : équation d’état
3.4 Modèle comportemental des composants SC
3.4.1 Les composants SC et la modélisation par quadripôles
3.4.2 Modélisation par quadripôle : description par variables externes
3.4.3 Le quadripôle vu de l’extérieur
3.5 Des modèles, de la technique et du métier
Chapitre 4. Les composants semi-conducteurs
4.1 Utilisation des composants SC
4.1.1 Utilisation et modes de fonctionnement
4.1.2 Amplification et mode linéaire
4.1.3 Commutation et mode non linéaire
4.2 La diode
4.2.1 À quoi ça sert ?
4.2.2 De la jonction PN à la diode
Chapitre 5. Composants semi-conducteurs : les transistors
5.1 Le transistor bipolaire
5.1.1 À quoi ça sert ?
5.1.2 Présentation
5.1.3 Comment c’est fait et comment ça marche ? : technologie et principe
5.1.4 Régime statique
5.1.5 Mise en oeuvre du transistor bipolaire
5.2 Transistors à effet de champ
5.2.1 À quoi ça sert ?
5.2.2 Qu’est-ce que c’est, comment c’est fait et comment ça marche ?
5.2.3 Les composants à effet de champ à grille isolée
5.2.4 Mise en oeuvre du MOS « signal »
Chapitre 6. Circuits de base à éléments discrets
6.1 Circuits à composants passifs
6.1.1 Circuit CR et RL
6.1.2 Circuit LC
6.2 Circuits à composants semi-conducteurs
6.2.1 Associations de composants
6.2.2 Référence de tension
6.2.3 Source et référence de courant
6.2.4 Miroirs de courant
6.2.5 Amplificateur de différence ou amplificateur différentiel
6.2.6 Montage cascode
6.2.7 Étage suiveur de White
6.2.8 Montage totem-pole
6.2.9 Montage push-pull
6.2.10 Montage Darlington
6.2.11 IGBT
Chapitre 7. Bouclage et techniques de réaction des amplificateurs
7.1 Le bouclage des amplificateurs
7.1.1 Pourquoi boucler un amplificateur ? La réaction négative ou contre-réaction
7.1.2 La réaction positive : l’effet cumulatif et ses applications
7.1.3 Les différents types de contre-réactions
7.1.4 Des modèles au réel : le problème du découplage amplificateur/réseau de réaction
7.2 La réaction de tension série
7.2.1 Principe
7.2.2 Influence sur les paramètres caractéristiques
7.3 Réaction parallèle-parallèle ou parallèle
7.3.1 Principe
7.3.2 Influence sur les paramètres caractéristiques
Chapitre 8. L’amplificateur opérationnel
8.1 Présentation
8.1.1 De la structure…
8.1.2 … à l’amplificateur idéal
8.1.3 Caractéristiques électriques d’un amplificateur réel
8.2 Analyse des propriétés électriques des amplificateurs bouclés
8.2.1 Régime statique
8.2.2 Erreurs de calcul
8.2.3 Le régime dynamique
Chapitre 9. Applications de l’amplificateur opérationnel
9.1 Applications en régime linéaire
9.1.1 Méthodes de calcul et applications
9.1.2 Mise en oeuvre de l’amplificateur opérationnel
9.1.3 Applications linéaires
9.2 Applications en régime non linéaire
9.2.1 La fonction comparateur/discriminator en boucle ouverte
9.2.2 La fonction sélecteur de bande (window comparateur)
9.2.3 La fonction comparateur à hystérésis ou trigger de Schmitt
9.2.4 Le multivibrateur astable
Index

Titre : Electronique - 2e édition

auteur(s) : Duveau, Jean; Pasquinelli, Marcel; Tholomier, Michel

size : 10 Mb

file type : pdf



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