Circuits électroniques analogiques et digitaux fondamentaux

lelec1530  2020-2021  Louvain-la-Neuve

Circuits électroniques analogiques et digitaux fondamentaux
En raison de la crise du COVID-19, les informations ci-dessous sont susceptibles d’être modifiées, notamment celles qui concernent le mode d’enseignement (en présentiel, en distanciel ou sous un format comodal ou hybride).
5 crédits
30.0 h + 30.0 h
Q1
Enseignants
Flandre Denis; Legat Jean-Didier (coordinateur(trice));
Langue
d'enseignement
Français
Préalables

Le(s) prérequis de cette Unité d’enseignement (UE) sont précisés à la fin de cette fiche, en regard des programmes/formations qui proposent cette UE.
Thèmes abordés
  • Composants de base : la diode, les transistors bipolaire et MOS
  • Schémas fondamentaux des amplificateurs à un transistor dans les 3 configurations de base
  • Architecture des amplificateurs opérationnels CMOS et des principaux blocs constitutifs
  • Portes logiques CMOS dans différents styles
  • Circuits logiques séquentiels de base
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1 a. Contribution de l'activité au référentiel AA (AA du programme)
Axe 1 (1.1, 1.2, 1.3), Axe 2 (2.1-4), Axe 5 (5.3), Axe 6 (6.1)
b. Acquis d'apprentissage disciplinaires
À l'issue de ce cours, l'étudiant sera en mesure de :
  • Décrire le fonctionnement électrique des composants électroniques de base (la diode, les transistors bipolaire et MOS) et leurs modèles dans le cadre de leanalyse des circuits électroniques de base,
  • Expliquer les schémas fondamentaux des amplificateurs à un transistor MOS ou bipolaire dans les 3 configurations de base, calculer et comparer leurs performances (gains en courant/tension, impédances entrée/sortie, réponse en fréquence)
  • Comprendre l'architecture des amplificateurs opérationnels CMOS et des principaux blocs constitutifs (paire différentielle, miroir de courant, charge active, étage de sortie) et calculer leurs performances
  • Comprendre, simuler et synthétiser des portes logiques CMOS dans différents styles
  • Circuits digitaux CMOS : inverseur CMOS
  • Circuits digitaux CMOS avancés : pseudo NMOS, circuits digitaux MOS à transistors de passage, circuits MOS dynamiques
  • Comprendre le fonctionnement des bascules : latch, D Flip-flop,
Acquis d'apprentissage transversaux
À l'issue de ce cours, l'étudiant sera en mesure de :
·       Interpréter, modéliser et simuler des schémas électroniques de base.
·       Observer et discuter les limites de modèles simplifiés.
·       Rédiger un rapport technique avec schémas, graphiques et discussions claires de résultats de simulation.
 
Contenu
  • Diode
  • Transistors bipolaires et MOS
  • Amplificateur à un transistor (bipolaire et MOS), étude des 3 configurations de base
  • Réponse en fréquence
  • Amplificateur opérationnel CMOS et ses blocs de base (paire différentielle, miroir de courant, charge active, réponse en fréquence)
  • Amplificateur oprationnel bipolaire et ses blocs de base (paire différntielle, miroir de courant, charge active, étage de sortie, protectio, réponse en fréquence)
  • Circuits digitaux CMOS : inverseur CMOS
  • Circuits digitaux CMOS  avancés : peuse NMOS, circuits digitaux MOS à transistors de passage, circuits MOS dynamiques
  • Mémoires : latch, D Flip-flop SRAM, DRAM, ROM, Flash
Méthodes d'enseignement

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L'apprentissage se base sur des cours accompagnés de travaux personnels obligatoires (simulations SPICE de circuits) et de séances d'exercices.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

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Un examen oral ou écrit (selon la session) sera organisé, en plus d'une évaluation continue possible. Les modalités précises sont définies sur le site du cours.
Bibliographie
- Notes de cours sur le site Moodle
- Microelectronic Circuits by Sedra/Smith - Oxford University Press
- CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Third Edition - R. Jacob Baker - Wiley-IEEE Press
Faculté ou entité
en charge
ELEC
Force majeure
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
Un examen de modalité adaptée sera simultanément proposé aux étudiant/es pouvant faire valoir préalablement à l’examen une impossibilité de participer à l’examen organisé sur site, impossibilité attestée par un certificat médical de quarantaine. Cet examen parallèle sera identique à l’examen principal mais comportera à la fin un examen oral complémentaire.


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Filière en Electricité

Mineure en Electricité

Mineure en sciences de l'ingénieur: électricité (accessible uniquement pour réinscription)

Master [120] : ingénieur civil mécanicien