% MIC4101 — Électronique Analogique et numérique % UQAM — Département d'informatique % Plan de cours — Hiver 2021 * Horaires, locaux et enseignants: Responsable(s) du cours ======================= Coordination ------------ Fayomi, Christian PK-4630 Enseignement ------------- Fayomi, Christian Description du cours ==================== Jonctions pn et pnp. Diode, transistor bipolaire, transistors à effet de champ et MOS: modèles statiques et dynamiques, polarisation, comportement aux basses et aux hautes fréquences et limites fondamentales. Circuits à plusieurs transistors. Amplificateurs opérationnels: caractéristiques idéales et réelles; différents types de contreréaction. Réponse en fréquence et stabilité. Exercices dirigés et travaux pratiques en laboratoire (3 heures/semaine). Préalables académiques : INF1120: Programmation I et MIC2111: Analyse de circuits Objectif du cours ================= À la fin de ce cours, l'étudiant devra être en mesure: - de connaître les différentes étapes de conception d'un circuit; - comprendre le rôle et le fonctionnement des principaux dispositifs semiconducteurs avec les différents modèles liés à chaque composant: diode, transistors bipolaire et à effet de champ; - d'analyser les comportements aux basses puis aux hautes fréquences des amplificateurs à un ou plusieurs transistors étages; - connaître ce qu'est un amplificateur opérationnel et ses caractéristiques idéales et réelles; - comprendre les différents types de contre-réaction. - savoir optimiser la vitesse et la consommation énergétique des circuits logiques CMOS au niveau des transistors. À la fin des séances de laboratoire, l'étudiant devra : - être capable d'identifier et d'utiliser divers composants électroniques; - être en mesure de se servir adéquatement d'un simulateur de circuit; - pouvoir présenter un rapport technique pertinent; - comprendre l'importance de la conception assistée par ordinateur. Contenu du cours ================ - Simulateur Spice (Chapitre 1 de \[2\]) - Amplificateur opérationnel (amp-op) idéal et circuits à base d'amp-op (Chapitre 2 de \[1\], Chapitre 2 de \[2\]) - Analyse de la non-idéalité dans les amp-ops (Chapitre 1 de \[2\], Chapitre 2 de \[2\]) - Diode et ses applications (Chapitres 3&4 de \[1\], Chapitre 3 de \[2\]) - Transistors à effet de champ (Chapitre 5 de \[1\], Chapitre 5 de \[2\]) - Transistors bipolaires (Chapitre 6 de \[1\], Chapitre 4 de \[2\]) - Amplificateurs à un étage basé sur les transistors à effet de champ (Chapitre 5 de \[1\], Chapitre 5 de \[2\]) - Amplificateurs à un étage basé sur le transistor bipolaire (Chapitres 6&8 de \[1\], Chapitre 4 de \[2\]) - Réponse en fréquences(Chapitre 9 de \[1\], Chapitre 7 de \[2\]) - Amplificateurs à plusieurs étages (Chapitre 8 de \[1\], Chapitre 6 de \[2\]) - Rétroactions et stabilité (Chapitre 10 de \[1\], Chapitre 8 de \[2\]) MÉTHODES D'ENSEIGNEMENT Chaque module sera présenté sous forme d'exposé magistral illustré d'exemples pratiques. Selon le contenu des modules, l'étudiant(e) sera invité(e) à participer activement à des ateliers de discussion, des travaux d'équipe et des simulations. Régulièrement l'étudiant(e) pourra vérifier l'acquisition de ses nouvelles connaissances par des activités d'évaluation formative. ÉTUDE ET TRAVAIL PERSONNEL L'étudiant(e) ne peut s'attendre à réussir son cours s'il ne consacre pas un minimum de 4 à 6 heures par semaine à l'étude personnelle et à la production des travaux. Le professeur demeure disponible pour aider l'étudiant(e) dans la compréhension de la matière enseignée ainsi que dans sa préparation aux différents contrôles. Formule Pédagogique =================== Le cours sera donné en mode hybride. Les séances de travaux dirigés et/ou pratiques se feront en présentiel. Les documents relatifs aux cours sont disponibles sur Moodle. Modalités d'évaluation ====================== Description sommaire Date Pondération ------------------------------ ------------------------- ------------- Examen intra Jeudi 11 mars 2021 25 % 4/6 rapports de laboratoires Spécifiée dans l'énoncé 40 % Examen final Jeudi 29 avril 2021 35 % L'évaluation se fera de façon continue tout au long de la session, permettant ainsi à l'étudiant(e), de se situer et au besoin de modifier sa méthode de travail. Très important 1. 10 - 20% de chaque note sont réservés à la maîtrise du français écrit. 2. Les travaux doivent être remis sans faute à la date spécifiée dans l'énoncé du laboratoire. Soixante (60) minutes de retard à partir de la date puis de l'heure spécifiées compte pour une journée. Une perte de 25 % de la note globale du rapport est encourue pour chaque jour de retard (le samedi et le dimanche ainsi les congés seront considérés comme un jour). 3. Les modalités d'utilisation du laboratoire sont les suivantes: chaque étudiant(e) est tenu(e) de venir au laboratoire aux périodes prévues à l'horaire pour profiter des conseils des répétiteurs expérimentés dans l'emploi des équipements. Les règlements concernant le plagiat seront strictement appliqués. Pour plus de renseignements, consultez le site suivant: http://www.sciences.uqam.ca/etudiants/integrite-academique.html Médiagraphie ============ VO \[1\] Adel Sedra and K. Smith -- *Microlectronic Circuits, 6ème Édition* -- OXFORD UNIVERSITY PRESS, 2010 VO \[2\] Gordon W. Roberts et Adel S. Sedra -- Spice, 2ème Édition -- OXFORD UNIVERSITY PRESS, 1997. VR Vladimirescu, A. -- The Spice Book -- WILEY & SONS, 1993 VR Robert L. Boylestad, et Louis Nashelsky -- *Electronic Devices and Circuit Theory, 10ème Édition* -- PRENTICE HALL, 2009. VR Richard C. Jaeger et Travis N. Blalock -- *Microelectronic Circuit Design, 3ème Édition* -- MCGRAW HILL, 2006. VR Donald A. Neamen -- *Microelectronics: Circuit Analysis and Design, 3ème Édition* -- MCGRAW-HILL, 2007 VC Amir M. Sodagar -- Analysis of Bipolar and CMOS Amplifiers -- CRC PRESS, 2007 VC Bogart Jr., Theodore F., Beasley, Jeffrey S., Rico, Guillermo -- Electronic Devices and Circuits, 6e Édition -- PRENTICE HALL, 2004 VC Muhammad H. Rashid -- \_Microelectronic Circuits: Analysis and Design -- PWS PUBLISHING COMPANY, 1999 VC Jacob Millman et Arvin Grabel -- Microélectronique, 2ème Édition -- MCGRAW-HILL, 1987