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Programme(s) : 7485, 7885

Profils(s) : Informatique, Mecanique, Production

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Matthew Toews

PLAN DE COURS

Hiver 2024
GPA325 : Introduction à l'électronique (4 crédits)

Préalables

Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8

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
Au terme de ce cours, l’étudiante ou l’étudiant aura acquis des notions élémentaires d’électronique et de logique.

Électronique : semi-conducteurs, théorie des diodes, circuits à diodes, diodes spéciales, transistors bipolaires, circuits de polarisation d'un transistor, amplificateurs à émetteur commun, à collecteur commun et à base commune, transistors à effet de champ et circuits intégrés. Logique : circuits logiques de base, circuits numériques combinatoires, circuits et systèmes séquentiels et systèmes intégrés à très grande échelle.

Séances de laboratoire axées sur la concrétisation de la théorie vue au cours et l'utilisation de logiciels de simulation.

Objectifs du cours

Le cours permet à l’étudiant de :

Comprendre le fonctionnement de composants non linéaires et linéaires utilisés dans les circuits électroniques (diodes, transistors,..);
Utiliser les méthodes d’analyse et de conception des circuits avec des composants non linéaires;
Utiliser des composants électroniques dans des applications concrètes (blocs d’alimentation, amplificateurs à transistors,…);
Introduire à la logique booléenne, la logique combinatoire et la logique séquentielle;
Comprendre le fonctionnement de composants logiques (portes, bascules,…);
Utiliser des composants logiques dans des applications concrètes (horloges, séquenceurs, machines à états finis,…)

Stratégies pédagogiques

39 heures de cours magistral (enseignement théorique)

36 heures de laboratoire (projet de session)

5,5 heures de travail personnel par semaine

Pour atteindre les objectifs, l’étudiant devra, à chaque semaine, assister à un exposé théorique (3 h 30), travailler en laboratoire sur les composants électroniques et participer à des travaux dirigés autour de problèmes soumis pour vérifier et comprendre la théorie apprise. L’étudiant préparera soigneusement les séances de laboratoire et de travaux dirigés. Des exercices en devoir permettront de bien assimiler la matière du cours.

Utilisation d’appareils électroniques

Pour les quiz et les devoirs vous pourrez utiliser les appareils électroniques de votre choix.

Cependant uniquement la calculatrice T.I. sera permise lors de l’examen intra et l’examen final.

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
01	Lundi	08:30 - 12:00	Activité de cours
	Mardi	13:30 - 16:30	Laboratoire

Coordonnées de l’enseignant

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01	Matthew Toews	Activité de cours	Matthew.Toews@etsmtl.ca	A-3595
01	Barbara Cokou Goudjo	Laboratoire	barbara-cokou.goudjo.1@ens.etsmtl.ca

Cours

Date	Contenus traités dans le cours	Heures
1 8 janvier 13h30 - présence D-5025	Théorie des semi-conducteurs et diode Théorie des semi-conducteurs Diode	3
2 * 15 janvier 13h30 - présence	Application des diodes et des diodes Zener Circuits de redressement	3
3 22 janvier - présence	Diode Zener Diode électroluminescente Régulateur de tension à diode Zener	3
4 29 janvier - présence	Le transistor bipolaire Fonctionnement Polarisation	3
5 30 janvier - présence	Amplificateurs à transistors bipolaires : modèle faible signal Condensateurs de couplage et de découplage Modèles AC du transistor Paramètres d’un amplificateur Amplificateurs de tension	3
6 12 février - présence	Amplificateurs multi-étages	3
7 19 février - présence	Amplification de puissance Montage émetteur suiveur Darlington Régulation de tension Amplificateurs de puissance	3
8 26 février - présence	EXAMEN INTRA	3
9 11 mars - présence	Transistors à effet de champ Fonctionnement JFET Polarisation du JFET	3
10 18 mars - présence	Amplification JFET Applications	3
11 25 mars - présence	Logique combinatoire Systèmes et bases de numérotation, codes Circuits logiques : portes élémentaires, tables de vérité Algèbre de Boole Réduction de fonction au moyen de latable de Karnaugh	3
12 8 avril - présence	Logique séquentielle Horloges Bascules Compteurs, registres à décalage Séquenceurs, machines à états finis	3
13 13 avril - présence	Électronique numérique Modes saturés /bloqués des transistors bipolaires et à effet de champ États logiques et niveaux de tension Familles DTL et TTL Familles MOS et CMOS	3
	Total	39

Laboratoires et travaux pratiques

Date	Description	Heures
Séances 1 à 4 9-16-23-30 janvier	Labo1 : Bloc d’alimentation Circuits redresseurs : simple et double alternance Filtrage capacitif Régulateur shunt Régulateur série	12
Séances 1 à 4 6-13-20-27 février	Labo2 : Amplificateur multi-étages Polarisation et amplification du transistor bipolaire et du JFET Modèle c.a. des étages d’amplification : source commune, émetteur commun et émetteur suiveur (puissance, classe AB) Paramètres des étages : Impédances d’entrée et de sortie, gain) Amplificateurs multi-étages et amplificateurs de puissance	12
Séances 1 à 4 5-12 avril	Labo3 : Logique séquentielle Horloge 55 en base de temps et modulation de largeur d’impulsion Compteur binaire 4-bits et décodeur BCD à 7-segments Construction de la machine à états finis (MÉF) Vérification de la MÉF avec moteur c.c.	12
	Total	36

Utilisation d'outils d'ingénierie

Voir Moodle pour détails des laboratoires

Évaluation

Activité	Description	%	Date de remise
Travaux dirigés	Sélection de problèmes en rapport avec la matière vue en classe et de la séance de laboratoire
Laboratoires	Labo 1 (8.3%), Labo2 (8.4%) et Labo 3 (8.3%)	25	(1)
Devoirs	Devoir 1 (5%), Devoir 2 (5%) – Une copie par étudiant. Collaboration permise.	10	(2)
Quiz	4 quiz (2.5% chacun)	10	À venir
Examens	Intra : Matière des cours 1 à 7	30	voir horaire
	Final : Matière des cours 9 à 13	25	À venir

Note (1) : Date de remise du rapport : La semaine suivant la fin de la séance 4 de chaque laboratoire (Labo1, 2 et 3)

Note (2) : Les dates exactes de remise des devoirs seront communiquées lors du premier cours.

Documentation permise :

Quiz : Toute documentation permise.

Intra: 3 feuilles de notes (recto-verso).

Final: Toute documentation permise.

Dans les trois cas, la calculatrice T.I. est permise.

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
1	26 février 2024

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

Pour les devoirs et les rapports de laboratoire, une pénalité de 5 % par jour de retard est applicable.

Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, 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 ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Infractions de nature académique
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/Etudes/citer-pas-plagier). Les clauses du règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS (« Règlement ») 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/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique) pour identifier les actes qui constituent des infractions de nature académique au sens du Règlement ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.

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’enseignant(e) du cours.

Documentation obligatoire

Partie électronique :

MALVINO, A.P. et D.J. BATES (2016). Principes d’électronique, 8^e éd., Dunod.

Laboratoires :

Cahier de laboratoires, (rév. 2013) - Document PDF en ligne sur le site du cours, révisé par Simon Lessard et Richard Macdonald pour simulateur CircuitLab, septembre 2012, 2013.

Documentation recommandée :

Partie logique :

FLOYD, T.L. (2000). Systèmes numériques : concepts et applications, 7^e éd., Goulet.

Page web du cours : page moodle

Ouvrages de références

BOYLESTAD et al. (2009). Electronic Devices and Circuit Theory, 10^e éd. Prentice Hall.
CATHEY, J.J. (2003). Circuits et systèmes électroniques, 2^e éd., Schaum’s, Dunod.
JAEGER, R.C. (1997). Microelectronic Circuit Design, McGraw-Hill.
MILLMAN. J. et A. GRABEL (1988). Micro-électronique, McGraw-Hill.
TOCCI, R.J. , N.S. WIDMER, MOSS, GREGORY L. (2007). Digital Systems: Principles and Applications, 10^e éd., Pearson Prentice Hall.

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Page web du cours : Site de cours Moodle GPA325

Autres informations

Ne s'applique pas