Travaux pratiques d’électronique
Travaux pratiques d’électronique
Objectif du cours
L'objectif principal de ce cours est d'avoir un premier contact avec l'électronique analogique et digitale. En tant que physiciens nous sommes utilisateurs des instruments électroniques pour prendre des mesures, donc c’est presque nécessaire de connaître le fonctionnement et les possibles problèmes dans l'utilisation des circuits électroniques. Pour comprendre les détails spécifiques du dessin et du développement des nouveaux circuits et composants, il faut commencer par étudier des composantes simples comme des résistances et des diodes, pour en suite programmer des FPGA.
Séances et évaluation
Il y aura 9 séances par trimestre de l'année académique. Une introduction de 30 minutes à 1 heur sera donnée au début de chaque expérience. Les étudiants doivent se préparer avant chaque séance en lisant la documentation et protocoles du TP disponibles dans cette page. Pendant les séances, deux assistants et un responsable technique du laboratoire pourront répondre aux questions et aider à la réalisation des exercices.
Dates des cours pour le 1er trimestre 2014/2015:
Septembre: 22, 29
Octobre: 6, 13, 20, 27
Novembre: 3, 10, 17
Horaires: Les lundi de 9h30 à 18h00. La première séance (22 sept) démarre à 9:00!
Un rapport écrit sera rendu pour chacun des 5 TPs. La note globale du cours sera basée sur la moyenne des notes accordées pour chacun des rapports et sur une évaluation du travail fait pendant les séances de laboratoire.
Chaque rapport a une longueur maximale de 5 pages!
Département de physique, Université de Genève
Silvio Orsi (CS): Silvio.Orsi@cern.ch
Antonio Miucci (A): Antonio.Miucci@cern.ch
Christian Hirt: Christian.Hirt@unige.ch
Alessandro Bravar (MER, responsable des TP avancés): Alessandro.Bravar@unige.ch
22-29.09 Appareils de mesure, circuits passifs, filtres, passe-bande
Docs: TP I - Introduction - Presentation - Preparation
6-13.10 Semiconducteurs, jonctions p-n et diodes.
Docs: TP II - Introduction (semi-conducteurs) - Introduction (diodes) - Presentation
Spécifications: 1N914, 1N4148
20-27.10 Transistors
Docs: TP III - Introduction (Transistors)
Spécifications: 2N3904 (BJT), BS170KL (MOSFET), 2N3819 (JFET)
3.11 Amplificateurs opérationnels
Docs: TP IV - Introduction (Operational Amplifiers)
Spécifications: LM741
10-17.11 Electronique digitale
Docs: TP V - Introduction (Digital Electronics)
Spécifications: Pin assignment
Cahier de laboratoire
on utilise un cahier de laboratoire online: les détails sont ici.
Indiquez la date de la séance, écrivez vos observations (ou des références à un fichier copie de l'oscilloscope par exemple), des dessins de votre montage, vos calculs, tableaux de données, et important: des ébauches de graphique. Ceci nous permet de voir immédiatement si l'exercice a été compris et s'il a fonctionné. Notez comment vous avez résolu les problèmes (ou ceux de vos voisins), car ils peuvent se répéter, et la mémoire fait souvent défaut.
Rapport de laboratoire
Les rapports de laboratoire doivent être remis au plus tard 2 mois après la dernière séance. Il est fortement recommandé de soumettre les premiers rapports avant la fin du cours. Les rapports doivent être concis et pragmatiques. Répondez simplement aux questions sans les répéter. Si le circuit est indiqué dans le protocole, vous n'avez pas à le reproduire. Vous n'avez pas à fournir de conclusions philosophiques, et éviter de parler au "je" et "nous". Démontrez que vous avez compris le but de l'exercice, et faites des graphiques clairs. Dans le but de sauver des arbres, veuillez imprimer recto-verso ou envoyez votre rapport par email. Nouveauté: Chaque rapport ne doit pas dépasser 5 pages de texte ! (5 pages de texte + figures en annexe)
Bibliographie
Les étudiants sont vivement encouragés à consulter des livres à disposition pendant les cours. Ces livres d'électronique peuvent aussi être consultés dans la bibliothèque pour les rapports.
A.S. Sedra, K.C. Smith, Microelectronics Circuits.
Fifth Edition; Oxford University Press (2004)
Un des meilleurs livres de référence avec des explications simples et des exemples. Possibilité d'aller de plus en plus en profondeur.
M. Hartley Jones, A practical introduction to electronic circuits.
Cambridge University Press (1977)
Très bon livre d'introduction. On y trouve vite la plupart des réponses aux questions posées.
T.L. Floyd, Fondements d'électronique. Circuits, composants et applications.
Edition révisée; Ed. Reynald Goulet (2004)
T.L. Floyd, Systèmes numériques.
Ed. Reynald Goulet (2000)
Livres de référence écrits avec beaucoup d'exemples, projets réels et exercices à résoudre. Ils sont une excellente introduction à l'électronique facile à lire.
A.P. Malvino, Fondements d'Electronique.
EDISCIENCE international (1999)
Livre de référence avec des explications simples sur l'électronique analogique.
P. Horowitz, W. Hill, The Art of Electronics.
Second Edition; Cambridge University Press (1989)
Livre de référence. Ecrit dans un langage simple et organisé comme une encyclopédie. Si vous avez un doute, c'est la première source à consulter. Il comporte également un Student Manual avec des exercices très utiles.
J. Millman, A. Grabel, Microelectronics.
Second edition; McGraw-Hill (1987)
N-Channel JFET http://www-g.eng.cam.ac.uk/mmg/teaching/linearcircuits/jfet.html
Simulation d'un transition à effet de champ, utile pour intégrer les concepts.
The Op-Amp http://www.talkingelectronics.com/projects/OP-AMP/OP-AMP-1.html
Bon site web pour comprendre le fonctionnement d'un amplificateur opérationnel.
Simulation de figure de Lissajous : http://www.mathematik.ch/anwendungenmath/lissajou/lab
Last update: 17/09/2014 - S.O.