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Programme(s) : 7694

Profils(s) : Tous profils

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Frédéric Nabki

PLAN DE COURS

Été 2025
ELE793 : Circuits et systèmes radiofréquences (3 crédits)

Préalables

Unités d'agrément

Qualités de l'ingénieur

Q10

Q11

Q12

Qualité visée dans ce cours

Qualité visée dans un autre cours

Indicateur enseigné

Indicateur évalué

Indicateur enseigné et évalué

Descriptif du cours
Analyser et de concevoir des architectures de récepteurs et de transmetteurs sans-fil simples et complexes. Comprendre les complexités de conception et d'implémentation de circuits et de systèmes radiofréquences tels les amplificateurs faible bruit, les oscillateurs, les mélangeurs ou les boucles à verrouillage de phase.

Introduction aux circuits intégrés opérant à radiofréquences (RF) et aux architectures de transmetteursrécepteurs sans fil. Étude des composants reliés à ces systèmes: amplificateurs à faible bruit, amplificateurs de puissance, mélangeurs, filtres, oscillateurs et boucles à verrouillage de phase. Méthodologies de conception et analyse de performance, du bruit et des non-linéarités.

Laboratoire de conception et d’analyse de circuits intégrés et de systèmes radiofréquences à l’aide d’outils de simulation par ordinateur.

Objectifs du cours

À la fin du cours, l'étudiant(e) devra être en mesure :

d’être familier avec la conception de circuits intégrés et de systèmes RF.
d’analyser et de concevoir des architectures de récepteurs et de transmetteurs sans-fil simples et complexes.
de comprendre ce qui limite la performance des circuits intégrés et des systèmes RF (ex : non-linéarité et bruit).
de comprendre les complexités de conception et d'implémentation de circuits et de systèmes RF tels les amplificateurs faible bruit, les oscillateurs, les mélangeurs ou les boucles à verrouillage de phase.

Stratégies pédagogiques

Un (1) cours par semaine où l'emphase est mise sur l’analyse et la conception.

Quatre (4) heures de laboratoire à toutes les deux (2) semaines qui permettront à l'étudiant(e) de comprendre par simulations les concepts présentés dans les cours. Des exemples d’analyse et de conception seront traités. Une pondération importante sera accordée à la rédaction des rapports de laboratoire.

Utilisation d’appareils électroniques

Calculatrice permise par l'École

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
01	Mardi	13:30 - 17:30	Laboratoire aux 2 semaines
	Jeudi	08:30 - 12:00	Activité de cours

Coordonnées du personnel enseignant le cours

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01	Frédéric Nabki	Activité de cours	Frederic.Nabki@etsmtl.ca	A-3318
01		Laboratoire aux 2 semaines

Cours

Contenu traité dans le cours	Heures
Introduction aux circuits de communication Comparaison entre la conception à basses fréquences et la conception RF Les circuits utilisés dans les transmetteurs-récepteurs RF	4 heures
Les difficultés de conception de circuits intégrés RF Bruit Linéarité et distorsion Signaux modulés	3 heures
Architectures de systèmes RF Architectures de transmetteurs-récepteurs Considérations de conception Introduction aux liens entre transmetteurs et récepteurs	3 heures
Révision sur les transistors Transistors BJT et MOSFET Dessin de transistors RF Performance RF des transistors	2 heures
Interfaçage Adaptation des impédances Adaptation à large bande Paramètres S,Y et Z	2 heures
Éléments passifs dans les circuits intégrés RF Parasites inductifs in capacitifs Interconnexions Condensateurs et résistances intégrés Inductances et transformateurs intégrés Mise en boîtier	2 heures
Amplificateurs à faible bruit Structures typiques Structures avec rétroaction Le bruit dans les amplificateurs à faible bruit La linéarité dans les amplificateurs à faible bruit Stabilité Topologies à bas voltage Polarisation DC Amplificateurs large bande	6 heures
Mélangeurs Principe de mélange des signaux avec des non-linéarités Opération des mélangeurs La cellule de Gilbert Le bruit dans les mélangeurs La linéarité dans les mélangeurs	5 heures
Oscillateurs contrôlés en tension L'oscillateur LC Analyse d'oscillateurs comme systèmes avec asservissement Oscillateur différentiel Oscillateur de Colpitts Bruit de phase Contrôle des oscillateurs Oscillateurs en boucle Oscillateurs en quadrature	5 heures
Synthétiseurs de fréquence Synthétiseur à diviseur entier Composants des synthétiseurs Analyse des synthétiseurs Synthétiseur à diviseur entier Synthétiseur à diviseur fractionnel	4 heures
Amplificateurs de puissance Efficacité Différentes classes d'amplificateurs de puissance Mise en boîtier Non-linéarités dans les amplificateurs de puissance	1 heure
Examen intra	2 heures
Total	39

Laboratoires et travaux pratiques

Description	Heures
Laboratoire 1 : Architectures et simulations des récepteurs radiofréquences	8
Laboratoire 2 : Caractérisation de transistors et conception d’amplificateurs faible bruit	8
Laboratoire 3 : Conception d’un mélangeur et d’un oscillateur contrôlé en tension	8
Total	24

Utilisation d'outils d'ingénierie

Logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO): Keysight Advanced Design System

Évaluation

Description	%	Date
Examen Intra	25	8^e semaine de cours
Examen Final	30	Selon l'horaire des examens finaux
Laboratoire 1	15	Tel qu'indiqué sur le site Moodle

Laboratoire 2

Tel qu'indiqué sur le site Moodle

Laboratoire 3

Tel qu'indiqué sur le site Moodle

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
1	19 juin 2025

Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux

Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.

Documentation obligatoire

ROGERS, J.W.M. & PLETT,C. - Radio Frequency Integrated Circuit Design - 2nd edition - Artech House, 2010.

Ouvrages de références

RAZAVI B. - RF Microelectronics - 2e éd. - Prentice-Hall, 2011
LEE, T.H. - The Design of CMOS Radiio-Frequency Integrated Circuits - 2e édition - Cambridge University Press, 2003
SEDRA, A. & SMITH, K. - Microelectronic Circuits - 6e édition, Oxford University Press, 2009
RAZAVI, Behzad - Design of Analog CMOS Integrated Circuits - McGraw Hill, 2000
GRAY, Paul R.; HURST, Paul R.; LEWIS, Stephen H. & MEYER, Robert G. - Analysis and Design of Analog Integrated Circuits - 5th edition - Wiley & Sons, 2009
HASTINGS, A. - The art of Analog Layout - 2nd edition, Prentice Hall, 2005

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site Moodle ena.etsmtl.ca