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Responsable(s) Gheorghe Marcel Gabrea

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Gheorghe Marcel Gabrea


PLAN DE COURS

Automne 2025
ELE431 : Analyse et conception de circuits analogiques (4 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7483, 7883
             
  Profils(s) : T  
             
    ELE200    
             
Programme(s) : 7694
             
  Profils(s) : T  
             
    ELE265 ET ELE200    
             
Unités d'agrément




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Acquérir des méthodologies d'analyse, de conception et de réalisation de différents types de circuits utilisés pour recueillir, générer et traiter les signaux analogiques ainsi que pour les transformer en signaux numériques et vice-versa.

Fonctions de transfert. Blocs fonctionnels linéaires : convertisseurs d’impédances et autres réalisés à l’aide d’amplificateurs opérationnels. Oscillateurs et générateurs de formes d’ondes. Convertisseurs analogique/numérique et numérique/analogique. Filtres de Butterworth, de Tchébycheff, et autres. Changements d’échelles et transpositions de fréquences. Quadripôles. Adaptation d’impédances. Réalisations en échelle. Réalisations en cascade par blocs du premier et du second ordre. Sensibilités et variations. Senseurs et transducteurs.

Séances de laboratoire et travaux pratiques : analyse, conception et réalisation des circuits étudiés.



Objectifs du cours

Acquérir des méthodologies d'analyse, de conception et de réalisation de différents types de circuits utilisés pour recueillir, générer et traiter les signaux analogiques ainsi que pour les transformer en signaux numériques et vice-versa.

 




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 en simulation des appareils électroniques suivants :

  • Oscilloscope
  • Générateur de signaux
  • Multimètre
  • Ordinateur

Composantes et modules électroniques divers




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 13:30 - 17:30 Laboratoire aux 2 semaines
Jeudi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 10:30 - 12:30 Travaux pratiques aux 2 semaines



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Gheorghe Marcel Gabrea Activité de cours marcel.gabrea@etsmtl.ca A-2472
01 Azeddine Ghodbane Laboratoire aux 2 semaines Azeddine.Ghodbane@etsmtl.ca
01 Azeddine Ghodbane Travaux pratiques aux 2 semaines Azeddine.Ghodbane@etsmtl.ca



Cours
     
Date Contenus traités dans le cours Heures
  Quelques propriétés des quadripôles et de leurs fonctions de transfert
  • Quadripôles : paramètres (Z, Y, T) et connexions
  • Fonctions de transfert, impédance d'entrée, impédance de sortie
  • Changement d'échelles et d'impédance et de fréquence
3 heures
  Circuits de base réalisés à l'aide de l'amplificateur opérationnel
  • Amplificateurs (révision)
  • Convertisseurs d'impédance (supercondensateur, inductance simulée, RNDF)
  • Oscillateurs (à pont de Wien, à déphasage, à relaxation, à l'aide du circuit LM555, de Hartley, de Colpitts)
6 heures
  Méthodes d’approximation des fonctions de transfert des filtres
  • Approximations de Butterworth et de Tchebyscheff
  • Transpositions de fréquences
6 heures
  Réalisations en échelle des filtres
  • Conception et réalisation des filtres passe-bas par circuits LC en échelle terminés par une résistance
  • Conception et réalisation de filtres passe-haut, passe-bande et coupe bande par transpositions de fréquences appliquées à la réalisation en échelle des filtres passe-bas
3 heures  
  Filtres actifs RC du premier et du deuxième ordre et réalisations en cascade
  • Réalisation actives RC de filtres du premier et du deuxième ordre
  • Utilisation de filtres du premier et du deuxième ordre connectés en cascade pour la réalisation de filtres d’ordre élevés
6 heures
  Conversion A/N et N/A
  • Concepts fondamentaux (codes, erreurs de conversion)
  • Convertisseurs A/N (parallèle, approximations successives, intégration, delta-sigma)
  • Convertisseurs N/A (résistances échelonnées, R-2R, à multiplication)
6 heures
 

Capteurs et conditionneurs

  • Introduction (caractéristiques générales, classification, erreurs, étalonnage, sensibilité, conditionnneurs).
  • Différents types de capteurs

6 heures

  Total 36 heures



Laboratoires et travaux pratiques
     
Date Description Heures
  Laboratoire 1: Quadripôle 4 heures
  Travaux pratique 1 2 heures
  Laboratoire 2: Oscillateurs 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 à variable d’état 4 heures
  Travaux pratiques 6 2 heures
  Total 36 heures



Utilisation d'outils d'ingénierie

Logiciels: MATLAB et MicroCap12

Calculatrice symbolique : TI nSpire




Évaluation
Évaluation % Date

Examen intra

30 %

23 octobre 2025

Examen final 40 % à déterminer

2 mini-tests

  5 %

à déterminer

Laboratoires 25 % à déterminer

 




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 23 octobre 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.

Dispositions additionnelles

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




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

GARGOUR, C.S., GABREA M., BENSOUSSAN, D.,  RAMACHANDRAN, V., Théorie et conception des filtres analogiques, 2e édition, Presses de l'Université du Québec, 2018.

GARGOUR, C.S., GABREA M., ELE431 Analyse et conception de circuits analogiques, Laboratoires, ÉTS, Révision: Août 2018.

GARGOUR, C.S., GABREA M., ELE431 Analyse et conception de circuits analogiques, Solutionnaire des problèmes, ÉTS, Révision: Automne 2018.

GABREA M., ELE431 Analyse et conception de circuits analogiques, Notes de cours, Chapitre 6 : Conversion A/N et N/A, Rédaction: Hiver 2019.




Ouvrages de références

ASCH, G., POUSSERY, B., Les capteurs en instrumentation industrielle, 8e édition, Dunod, 2017.

FLOYD, T.L., BUCHLA D.M., Analog Fundamentals : A System Approach., Pearson, 2013.

HUELSMAN, L.P., Active and Passive Analog Filter Design, McGraw-Hill, 1993.

KALANTAR-ZADEH, K., Sensors – An Introductory Course, Springer, 2013.

SCHAUMANN, R., XIAO, H., VALKENBURG, M.E.V., Design of Analog Filters, Oxford University Press, 2010.

PELGROM, M., Analog-to-Digital Conversion, 3rd Edition, Springer, 2017.

WILLIAMS, A.B., Analog Filter and Circuit Design Handbook, McGraw Hill Education, 2014.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

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