Circuits et composants électroniques

Table des matières

I. LES DIPÔLES

1. Régime statique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Point de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Résistance différentielle. Schéma équivalent . . . . . . . . . . . . . .

2. Régime dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Déplacement du point de fonctionnement instantané
    sur le réseau I. V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Cas particulier. Comportement des capacités dans un montage

3. Existence de résistances différentielles négatives . . . . . . . . . . . .

4. Impédance d'un circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Mesure des impédances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Générateurs. Impédances de sortie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Le circuit oscillant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Dipôle résonnant série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Dipôle résonnant parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Comportement en régime transitoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

II. ÉLECTRONIQUE PRATIQUE

1. Les mesures au laboratoire d'électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Erreurs introduites par les appareils de mesure . . . . . . . . . . . .

b. Les appareils de mesure courants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Les composants électroniques passifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Les résistances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Les condensateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Les bobines d'auto-induction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Réalisation des montages. Câblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Soudure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Travail pratique. Première manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Travail pratique. Seconde manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1. Introduction. Mesure des impédances complexes . . . . . . . . . . . . .

a. Cas où l'impédance est réelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Cas d'une impédance complexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Sujet de manipulation proposé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

III. LES QUADRIPÔLES

1. Généralités. Tétrapôles et quadripôles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Réseaux de caractéristiques. Comportement statique . . . . . . . . . .

a. Il existe entre ces variables deux relations caractéristiques
    du fonctionnement du circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Réseaux de caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Fixation du point de polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Autres utilisations des réseaux de caractéristiques . . . . . . . . . .

e. Paramètres pour petits signaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Comportement en alternatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Utilisation pratique d'un quadripôle en alternatif . . . . . . . . . . .

b. Propriétés des paramètres h et y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Expressions fondamentales des grandeurs caractérisant
    le comportement d'un quadripôle dans un montage en fonction
    des paramètres h et y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Exemple de quadripôle passif: Le transformateur parfait . . . . . . .

a. Formule fondamentale. Impédance ramenée . . . . . . . . . . . . . . .

b. Autotransformateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Travail pratique

Étude du transformateur et du circuit oscillant. Adaptation . . . . . . .

1. Compléments :
    Étude expérimentale d'un circuit oscillant parallèle . . . . . . . . . . .

2. Transformateur : Adaptation d'impédances . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Sujet de manipulation proposé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IV. NOTIONS ÉLÉMENTAIRES
SUR LA PHYSIQUE DES SEMI-CONDUCTEURS

1. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Conduction par électrons et par trous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Semi-conducteur extrinsèque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Grandeurs caractéristiques d'un semi-conducteur . . . . . . . . . . . . .

a. Durée de vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Longueur de diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. La jonction P N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. La jonction polarisée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Tension d'avalanche. Tension Zener . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

V. LE TRANSISTOR A JONCTIONS

I. Structure. Effet transistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Commande par courant. Gain en courant . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Courants de fuite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Le transistor élément actif. Caractéristiques statiques . . . . . . . . .

a. Représentation schématique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Conditions de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Réseaux de caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Influence de la température sur les caractéristiques
    statiques d'un transistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Polarisation du transistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Choix du point de polarisation. Règle de la demi-alimentation

b. Influence de la température. Circuit de stabilisation . . . . . . . . .

4. Fonctionnement avec de forts signaux
    Attaque en tension et en courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Le transistor en régime alternatif basse fréquence . . . . . . . . . . . .

a. Choix des paramètres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Schéma équivalent simplifié du transistor.
    Conditions de validité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Les trois montages fondamentaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Comportement HF des transistors.
    Schéma de Giacoletto. Fréquences de coupure . . . . . . . . . . . . . . .

a. Schéma en p Schéma de Giacoletto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Fréquences de coupure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Limitations HF de la bande passante
    d'un amplificateur à transistor à charge résistive . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VI. RÉALISATION D'AMPLIFICATEURS A TRANSISTORS

1. Étude du régime statique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Identification d'un transistor inconnu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Tracé du réseau de caractéristiques d'un transistor . . . . . . . . .

2. Réalisation d'un amplificateur à un étage . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Rappels et compléments sur les 3 montages . . . . . . . . . . . . . . .

b. Sujet de manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Amplificateur alternatif à deux étages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Liaison entre les étages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Sujet de manipulation proposé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VII. LES TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP

1. Les transistors à effet de champ à jonction . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Théorie élémentaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Caractéristiques réelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Les trois montages d'un TEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

f. Les deux types de TEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Les transistors à effet de champ à grille isolée . . . . . . . . . . . . . . .

a. Inversion de population par effet de champ . . . . . . . . . . . . . . .

b. Transistors MOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VIII. LES CIRCUITS INTÉGRÉS

1. Méthodes de fabrication des transistors à jonctions . . . . . . . . . . .

a. Purification du matériau de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Fabrication de transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Circuits intégrés monolithiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Les microstructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Techniques utilisées lors de la fabrication des circuits intégrés

c. Conception des circuits destinés à l'intégration . . . . . . . . . . . .

d. Circuits intégrés MOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Montage de circuits intégrés. Problème du boîtier . . . . . . . . . .

f. Les divers stades d'intégration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Solution des exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Solution des exercices du chapitre I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Solution des exercices du chapitre II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Solution des exercices du chapitre V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Tableaux annexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Index alphabétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

 

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19

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76

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92

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94

 

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99

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110

 

 
 

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118

119

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126

 

 

129

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132

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134

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139

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147

150

150

 
155

157

 
177

177

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190

 

 

203

203

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211

211

230

234

234

240

 

 

245

245

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252

253

254

261

261

262

262

 

 

269

269

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279

279

280

289

292

292

296

297

297

305

309

326

333