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Programme(s) : 7483

Profils(s) : Tous profils

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Christian S. Gargour

PLAN DE COURS

Été 2018
ELE430 : Conception des filtres analogiques (4 crédits)

Préalables

Unités d'agrément
Données non disponibles

Descriptif du cours
Acquérir une méthodologie d'analyse et de synthèse des filtres actifs RC, des filtres passifs et des filtres à commutation de capacité.

Propriétés des quadripôles. Stabilité. Classification, caractéristiques, propriétés et méthodes d'analyse des filtres analogiques. Approximations de Butterworth, de Tchebyscheff, de Bessel, etc. Transformations et transpositions. Circuits actifs de base : amplificateurs, intégrateurs, sources contrôlées, inductances synthétiques, RNDF, biquads, etc. Sensibilité et fiabilité. Méthodes de synthèse et de conception des filtres passifs et actifs. Réalisations en échelle, en cascade, etc. Filtres d'ordres élevés. Éléments d'analyse et de conception des filtres à commutation de capacités.

Séances de laboratoire et travaux pratiques. Calcul et réalisation de filtres analogiques.

Objectifs du cours

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

d'analyser des filtres actifs et passifs RC ainsi que les filtres simples à commutation de capacités;
de concevoir et de réaliser des filtres analogiques stables de différents types selon des spécifications données.

Stratégies pédagogiques

Les principaux moyens pédagogiques envisagés sont :

Cours magistraux (un (1) cours magistral par semaine)

Enseignement théorique, appuyé par des exemples pratiques

Travaux pratiques (deux (2) heures toutes les deux (2) semaines)

Solution des exercices proposés et discussion des points difficiles s'il y a lieu. Les étudiant(e)s peuvent également poser des questions portant sur la matière du cours. Des problèmes à résoudre seront proposés aux étudiant(e)s à la fin de chaque bloc de matière. Les solutions à ces problèmes leurs seront fournies par la suite.

Laboratoires (quatre (4) heures toutes les deux (2) semaines)

Les étudiant(e)s forment des équipes de deux étudiant(e)s au début de la session. Les membres de chaque équipe sont conjointement responsables de toutes les étapes menant à la présentation d'un rapport de laboratoire. Le rapport proprement dit devra être remis deux semaines après la séance de laboratoire. Le dernier rapport de laboratoire devra être remis avant l’examen final. Aucun rapport de laboratoire remis en retard ne sera accepté.

Travaux à remettre

Six (6) rapports de laboratoire.

Utilisation d’appareils électroniques

Utilisation des appareils électroniques suivants :

Oscilloscope
Générateur de signaux
Multimètre
Ordinateur

Composantes et modules électroniques divers

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
01	Mercredi	15:30 - 17:30	Travaux pratiques aux 2 semaines
	Vendredi	08:30 - 12:30	Laboratoire aux 2 semaines
	Vendredi	13:30 - 17:00	Activité de cours

Coordonnées de l’enseignant

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01	Christian S. Gargour	Activité de cours	Christian.Gargour@etsmtl.ca

Cours

Date	Contenus traités dans le cours	Heures
	Quelques propriétés des quadripôles et de leurs fonctions de transfert Quadripôles : paramètres, connexions et impédances Fonctions de transfert : module, phase, délai de propagation et stabilité Changement d'échelle et d'impédance	6 heures
	Circuits de base réalisés à l'aide de l'amplificateur opérationnel Amplificateur opérationnel : caractéristiques de base Blocs fonctionnels : sommateur, intégrateur, différentiateur et amplificateur différentiel Sources commandées : sources de tension et source de courant Convertisseurs d'impédance : d’inductances et capacités simulées, RNDF Applications	4,5 heures
	Méthodes d’approximation des fonctions de transfert des filtres Filtres idéaux et réels Filtres de Butterworth, de Tchebyscheff, de Bessel Transpositions de fréquence et transformations	9 heures
	Quelques réalisations en échelle Fonctions d'impédance et d'admittance : propriétés Étude, conception et réalisation de différents types de filtres	3 heures
	Paramètres et sensibilités des fonctions de transfert du second ordre Fonctions de transfert du second ordre : paramètres, pôles Filtre passe-bas, passe-haut, passe-bande, coupe-bande et passe-tout Sensibilités des paramètres, caractéristiques des filtres du second ordre Graphes de fluence : introduction et applications	6 heures
	Filtres actifs du second ordre et réalisations en cascade Étude de conception et de réalisation de différents types de filtres du second ordre à un et à plusieurs amplificateurs opérationnels Utilisation de filtres du second ordre pour réaliser des fonctions de transfert d'ordre plus élevé	7,5 heures
	Filtres à commutation de capacités Filtrage par commutation de capacités : propriétés, analyse Méthodes simples de conception et de réalisation de quelques types de filtres	3 heures
	Total	39 heures

Laboratoires et travaux pratiques

Date	Description	Heures
	Laboratoire 1 : Quadripôle	4 heures
	Travaux pratiques 1	2 heures
	Laboratoire 2 : Réponses en fréquence	4 heures
	Travaux pratiques 2	2 heures
	Laboratoire 3 : Inductance simulée et RNDF	4 heures
	Travaux pratiques 3	2 heures
	Laboratoire 4 : Réalisations en échelle	4 heures
	Travaux pratiques 4	2 heures
	Laboratoire 5 : Filtres actifs du deuxième ordre	4 heures
	Travaux pratiques 5	2 heures
	Laboratoire 6 : Filtres variable d’état et capacités commutées	4 heures
	Travaux pratiques 6	2 heures
	Total	36 heures

Utilisation d'outils d'ingénierie

Logiciel : MATLAB

Calculatrice symbolique : TI nSpire

Évaluation

Activité	Description	%	Date
	Examen intra	30 %	15 juin 2018
	Examen final	40 %
	2 mini-tests	5 %	à déterminer à déterminer
	Laboratoires	25 %

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
1	15 juin 2018

Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/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 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Tout travail remis en retard pourra être refusé ou pénalisé selon les circonstances qui seront évaluées par le professeur.

Absence à un examen
• Pour les départements à l'exception du SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

• Pour SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence auprès de son enseignant. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen 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 étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/Infractions_nature_academique.pdf ) 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 les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Documentation obligatoire

GARGOUR, C.S., RAMACHANDRAN, V., BENSOUSSAN, D., Théorie et conception des filtres analogiques, Presses de l'Université du Québec, 1993.

GARGOUR, C.S., ELE430 Conception des filtres analogiques, Exercices et laboratoires, ÉTS, Révision: Été 2014.
GARGOUR, C.S., ELE430 Conception des filtres analogiques, Solutionnaire, ÉTS, Révision: Été 2009.

Ouvrages de références

Schaumann, R., Xiao, H., Valkenburg, M.V., Design of Analog Filters, Oxford University Press, 2010.
KENDALL, S., Analog Filters, 2nd Ed., Kluwer Academic Publishers, 2002.
HUELSMAN, L.P., Active and Passive Analog Filter Design, McGraw-Hill, 1993.

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site du cours : https://ena.etsmtl.ca/