Titre: Cahier de Travaux Dirigés d’Electronique
Auteurs: Marc Ternisien
Ecole/Université: Paul Sabatier Toulouse
Résumé: L’électronique est une science de l’ingénieur qui consiste à étudier et concevoir des dispositifs effectuant un traitement non linéaire des signaux électriques, c’est-à-dire courant ou tension électrique, porteurs d’information ou d’énergie. Dans cette définition, la notion de l’information est considérée dans son sens le plus large: elle désigne toute grandeur (physique, telle que la température ou la vitesse, ou abstraite, telle qu’un son, une image ou un code) qui évolue en temps réel selon une loi inconnue à l’avance. Comme tous les automatismes, les systèmes électroniques bien conçus comportent deux parties:
– l’une, opérative, gère les signaux de puissance porteurs d’énergie (courants forts),
– l’autre, informationnelle, gère les signaux porteurs d’information (courants faibles).
Disciplines de l’électronique : L’électronique est une famille de disciplines se distinguant suivant le type de signal traité, la famille d’application ou encore le niveau hiérarchique qu’occupe l’élément étudié dans le système global. Parmi les différents types de signaux on distingue :
– Le signal informationnel numérique (électronique numérique)
– Le signal informationnel analogique (électronique analogique) (cours F. Morancho)
– Le signal de puissance (électronique de puissance)
Il existe aussi toute une partie de l’électronique concernant l’électronique mixte (systèmes dans lesquels coexistent les signaux numériques et analogiques)
L’électronique est un secteur qui est appelé à continuer sa forte croissance dans les années à venir. En effet, on a déjà assisté à l’explosion de la téléphonie mobile, des ordinateurs et des lecteurs DVD par exemple. Un autre exemple de notre vie quotidienne est l’automobile : l’électronique y a été introduite par vagues successives. La première a été initiée en 1974 par les législations sur l’environnement qui ont conduit à l’introduction de commandes du contrôle du moteur. La deuxième a été déclenchée par l’introduction sur le marché de nouveaux dispositifs de sécurité comme l’ABS et l’airbag qui sont apparus respectivement en 1978 et 1982. La troisième vague provient de la large introduction des systèmes de transport intelligent qui sont entrés sur le marché en 1998. La quatrième vague, dont les premiers systèmes sont apparus en 2000, consiste à remplacer les systèmes mécaniques et hydrauliques, souvent lourds et coûteux, par des systèmes électroniques. La vague actuelle consiste à remplacer les moteurs thermiques, gros consommateurs des réserves mondiales de pétrole, par des moteurs hybrides, qui résultent de l’association d’un moteur thermique et d’un moteur électrique (Figure 2-a) ou par des moteurs entièrement électriques (Figure 2-b).
Afin d’illustrer les différentes fonctions de l’électronique qui vont être étudiées lors de cette année universitaire, un exemple de circuit électronique utilisé dans l’automobile “moderne” est présenté dans ce préambule : il s’agit du circuit d’allumage automatique des phares d’une automobile en cas d’obscurité. Depuis quelques années déjà, cette fonction électronique est présente sur de nombreux modèles : un composant électronique appelé photo-détecteur (cela peut être une photo-diode, un photo-transistor ou une photo-résistance) situé dans le pare-brise ou à proximité de celui-ci, réagit différemment selon qu’il est ou non exposé à la lumière. Ce photo-détecteur commande ainsi un circuit qui déclenche l’allumage ou l’extinction des phares de l’automobile.
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