v2.11.0 (5502)

Cours - 5N-027-SCI : Optoélectronique

Domaine > Sciences de l'Ingénieur.

Descriptif

Ce module d'apprentissage s'intéresse aux bases de l'électronique de tout système de contrôle et de commande. Des aspects analogiques - capteurs, mise en forme, filtrage - et numériques - pilotage par microcontroleur, acquisition et conversion - sont abordés.

Il est complété au semestre 5 par un module d'enseignement expérimental d'électronique (TP CéTI) et d'un module d'enseignement de programmation (Langage C).

Il est complété au semestre 6 par un module d'enseignement orienté projet - Ingénierie Electronique pour le Traitement de l'Information.

Objectifs pédagogiques

L’objectif de ces modules d’apprentissage est de fournir aux étudiant·e·s les notions fondamentales en électronique pour le traitement de l’information : de l’acquisition à l’aide de capteurs jusqu’à la restitution d’un signal mis en forme et à la commande numérique. Une place importante est accordée aux capteurs optiques (photodiodes, cellules solaires…). La formation est accès sur la pratique et des apprentissages par problèmes.

A l’issue des modules d’enseignement d’électronique (CéTI et TP CéTI), les étudiant·e·s seront capable de :

  • lister les paramètres importants pour la bonne utilisation d’un composant électronique (capteur, ALI, diodes, LED, photodiode…), en s’intéressant à sa documentation technique
  • définir et exécuter un protocole expérimental pour :
    • caractériser un dipôle linéaire ou non-linéaire
    • caractériser un système linéaire, en continu et dans le domaine fréquentiel
    • valider le fonctionnement d’un système vis-à-vis d’un cahier des charges (contraintes et performances)
  • choisir et mettre en oeuvre une solution analogique adaptée à un cahier des charges pour :
    • la mise en forme d’un signal provenant d’un capteur ou d’un autre système
    • le filtrage de certaines composantes fréquentielles, à partir d’un gabarit donné (filtres actifs – ordre 1 et 2 – et universels)
  • choisir et mettre en oeuvre une solution mixte (analogique et numérique – microcontrôleur) adaptée à un cahier des charges pour :
    • l’acquisition d’une donnée analogique
    • la commande numérique (TOR, PWM…) de composants “lents” (moteurs à courant continu, LED…)
  • décrire le rôle d’un système électronique simple et définir les paramètres nécessaires en entrée et attendus en sortie de ce système
  • décomposer un système simple en un ensemble de fonctionnalités réalisables et caractérisables indépendamment (schéma et description fonctionnels)
  • concevoir et valider les performances d’un système d’émission à LED simple, en fonction des paramètres électriques
  • mettre en place et caractériser un système de photodétection optimal (basé sur une photodiode)
  • synthétiser et documenter chaque étape de la réalisation et des tests d’un système

 

Ces objectifs s'intègrent dans l'acquisition des compétences suivantes de la formation d'ingénieur :

  • Intégrer la photonique aux autres dimensions du système ou projet  (électronique, mécanique, informatique, champ d'application …) - Compétences scientifiques
  • - Inventer / Concevoir / Mettre en œuvre / Caractériser un système à composante photonique - Compétences de mise en oeuvre pratique
  •  
  • S’insérer dans une équipe / un réseau / un environnement professionnel - Compétences comportementales en environnement professionnel
  • Initier une démarche projet sur plusieurs années - Compétences comportementales en environnement professionnel

46.5 heures en présentiel
réparties en:
  • Travaux pratiques : 31.5
  • Cours magistral : 3
  • Travaux dirigés : 12

28 heures de travail personnel estimé pour l’étudiant.

Diplôme(s) concerné(s)

Format des notes

Littérale/grade réduit

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur de l'Institut d'Optique Théorique et Appliquée

Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
    L'UE est acquise si Note finale >= D
    • Crédits ECTS acquis : 4 ECTS

    Le coefficient de l'UE est : 4

    Programme détaillé

    • Cours magistraux (2 séances)
      • CM 1 / Devenir ingénieur / Electronique et photonique / Approche en V
      • CM 2 / Outils / Simulation / Informatique / Conception
    • Travaux dirigés (8 séances)
      • TD 1 / Maitriser les bases de l'électronique
      • TD 2 / Réaliser un étage de pré-amplification
      • TD 3 / Emettre des photons (LED)
      • TD 4 / Simuler un circuit électronique (filtrage actif)
      • TD 5 / Filtrer efficacement un signal électrique
      • TD 6 / Capter une grandeur physique
      • TD 7 / Détecter des photons
      • TD 8 / Convertir un signal analogique en données numériques

    Pour plus de détails, vous pouvez visiter la page suivante : Site du LEnsE / Rubrique - Par année / Première Année / Electronique S5

    Mots clés

    Electronique, ALI, AOP, analogique, photodétection

    Méthodes pédagogiques

    TD
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