Programme d'électronique en BEP

Objectifs des 2 ans de formation pour les matières professionnelles et générales associées :

 Acquisition des lois fondamentales de l'électronique 

 L’électronique est la science du traitement de signal électrique.  (L’électrotechnique traite l’énergie électrique)

 On distingue deux domaines : L’électronique analogique et l’électronique numérique binaire.

            Analogique : représentation d’un signal à évolution continue dans le temps (une sinusoïde qui évolue dans le temps)

            Numérique : représentation d’un signal par un nombre fini de valeurs discrètes (des nombres entiers qui se succèdent dans le temps)

            Binaire : représentation d’un signal en tout ou rien (0,1)

 

Organisation des matières enseignées en l’électronique :

            Théorique :     Electronique Générale : Numérique et  Analogique

            Pratique :        Electronique Appliquée : Expérimentation, mesures

                                   simulations informatique, technologie, schéma, projet 

ELECTRONIQUE Appliquée

projet

ELECTRONIQUE Technologie des composants

ELECTRONIQUE Expérimentation

mesures

ELECTRONIQUE

Théorique

Fonctions

ELECTRONIQUE

Logique, Algorithmique,

Numérique

ELECTRICITE

Lois de base

continu, alternatif

PHYSIQUE

Appliquée à

l'électricité

MATH

Appliquée à

l'électricité

Projet N°1

Démarche de constatation  (Axé sur l 'analyse fonctionnelle, ST, OT  )

Structure simple, logique et courant continu

Symboles utilisés en électronique

Présentation de l'organisation et la mise en page d'un dossier de manip.

Présentation des fonctions électroniques

Logique binaire

Logique combinatoire

définitions, les opérateurs élémentaires, symboles, fonctions

Électrocinétique

Énergie, puissance rendement conservation dégradation

Grandeurs physiques du S.I. Symboles littéraux, alphabet grec

Rappels, fractions, exposants, 10x, %, longueur, surface

Analyse fonctionnelle du système

Schémas fonctionnels

niveau 1, 2

Élargissement du champ technologique

Règles de schéma

Électricité =

Mesures d'un courant, utilisation de l'ampèremètre

Symboles des fonctions, bloc fonctionnel, dipôle, quadripôle, opérateurs logiques, AOP etc.

Logique binaire

Algèbre de Boole axiome, théorèmes, table de vérité, équation logique

Courant électrique

Les effets courant électrique

loi des nœuds

Structure de la matière, atomes, électrons, tableau de classification

Somme, produit algébrique          traitement de formule

Analyse fonctionnelle de l' OT

Diagramme sagittal, schémas fonctionnels

niveau 1,2

Matériaux utilisés comme isolants, conducteurs, semi-conducteurs en électronique

Électricité =

Mesure du potentiel d’un point, de la DDP utilisation du voltmètre

Les signaux en électronique. Analogiques, formes.

logiques.

numériques

Logique binaire

Synthèse d'un logigramme, les opérateurs CMOS, TTL, docs.  constructeurs

Potentiel, DDP, redéfinissions de la puissance, loi des mailles

Les effets du courant électrique sur le corps humain

Fonction :

Etude, tableau de valeurs,

le repère linéaire orthonormé cartésien

Analyse structurelle de l'OT

Schémas fonctionnels degré 1, 2

 

La résistance

types,

domaines d'application

marquages

Logique

Correspondance entre  le logigramme et les circuits intégrés

extraire le table de vérité d'un montage

AOP

présentation,

symbole

domaines d'application

 

Algorithmique

Définitions d'algorithmique,

les opérations, les  tests conditionnels

 

La résistance

Loi d'Ohm

La résistance d'un conducteur filiforme

influence de la température

La résistivité

Les suites, séries

La série Renard

Découpe, de la structure en fonctions

Identification des éléments de structure,

lecture de documents

constructeurs, nomenclature

Les résistance à couche, bobinée, fusible

Électricité =

Mesure de P, R

Loi d'Ohm,

loi de Joule, représentation graphique

AOP

Alimentation :

mono tension ,

symétrique

Logique binaire

La numération

Bases, 2, 8, 10, 16

Les opérateurs NOR, NAND

Effet Joule, conséquences de l'effet Joule

 

Effet thermique du courant électrique

vérification de la loi de Joule

La fonction linéaire,

affine, puissance, hyperbole

Initiation à la brasure à l'étain, soudage, dessoudage, câblage imprimé, tests de continuité

Les potentiomètres types, domaines d'application, marquages

Électricité =

Groupement de résistances, le potentiomètre

Le pont diviseur de tension

Le répartiteur de courant

AOP

Domaine non linéaire

e ¹ 0

le comparateur de tensions simple

Algorithmique

Les algorigrammes,

Symboles et éléments de dessin

Groupement de résistances

le diviseur de tension

le répartiteur de courant

 

Les abaques

Initiation à la tôlerie et à l'ajustage de petites pièces mécaniques

 

Les générateurs

Piles,

Accumulateurs et leur recyclage

Électricité =

Mesure de E et r, calcul de Icc d'une pile

AOP

le comparateur de tensions simple

AOP

Domaine non linéaire

e ¹ 0

le comparateur de tensions à fenêtre

Logique binaire

La mise en équation à partir de la table de vérité, simplifications algébriques

 

Les électromoteurs

le générateur

le récepteur

Les effets chimiques du courant électrique,

électrolyse

 

Les équations du 1er degré à une inconnues

Fabrication :

Insertion de composants,

Tôlerie,

Montage mécanique

Les grandes familles logiques,

caractéristiques électriques statiques,

protection des entrées

circuits de sortie

domaines d'application

Logique

Synthèse d'un logigramme

NAND ou NOR, faire le montage, relevé de la table de vérité comparaison théorie, pratique

 

Logique

La simplification graphique, les tables de Morgan,

les fonctions incomplètement définies

Lois relatives aux circuits à une seule maille, loi d'Ohm généralisée

 

La mise en équation à partir de l'énoncé d'un problème

Initiation à la mise au point, tests, contrôle et au dépannage

L'AOP

caractéristiques électriques statiques,

comparaison des technologies, domaines d'application

Électricité =

Les grands théorèmes

Kennely,

Thévenin, superposition de tension

 

AOP

Domaine non linéaire

e ¹ 0

le comparateur de tensions à hystérésis

Logique binaire

L’affichage 7 segments à diodes LED

Les grands théorèmes

Kennely,

Thévenin, superposition de tension ,

Norton,

Milmann

 

Les équations du 1er degré à deux inconnues

Projet N°2

Démarche de constatation

(Axé sur l'analyse structurelle, mise en application des lois de l'électronique théorique)

Structure AOP, logique, schéma équivalent, charge et décharge de C

Les condensateurs

les diélectriques, les armatures, calcul de la capacité,

Logique

Les multiplexeurs, les démultiplexeurs

 

AOP

Domaine linéaire

les montages fondamentaux

AOP

Domaine linéaire

e = 0

Présentation

Les montages fondamentaux :

suiveur

inverseur

non inverseur

le sommateur

le soustracteur

Logique binaire

Les multiplexeurs,

les démultiplexeurs.

Le calcul binaire :

L’additionneur

Sensibilité aux charges électrostatiques d'une entrée CMOS

Électrostatique

Les condensateurs le phénomène de condensation,

C, Q, W, P,

groupement,

division de tension

Notions de champ électrique,

l'accumulation de charges électriques,

la condensation

 

Compléments de systémique.

Etude fonctionnelle du système

Les condensateurs,

types, domaines d'application, marquage

Électricité =

Relevé des courbes de charge et le décharge d'un condensateur

 

AOP

Domaine non linéaire

le temporisateur

AOP

Domaine non linéaire

e ¹ 0

Le temporisateur

 

Logique binaire

Logique séquentielle,

définition de la variable temps, l'impulsion cp,

les chronogrammes

les opérateurs élémentaires

Électrostatique

La courbe de charge et de décharge universelle

La courbe de charge et de décharge par les tangentes  et les 63% (chronogramme)

La charge et le décharge d'un condensateur : formules

Calcul d'une durée

 

Les fonctions

ex, lnx

Etude fonctionnelle de l'OT

Les milieux associés

Calcul du coefficient d'auto-induction d'une bobine, fem auto induite, l'étincelle d'extra rupture

technologie, des

relais, haut parleur, microphone électromagnétique

Logique

Les bascules

bistables, les registres

Fonction mémorisation

logique,

logique, registres, ROM, RAM

mémorisation

analogique, l'échantillonneur bloqueur

logique, ROM, RAM

Logique binaire

Les bascules bistables

les registres

Électromagnétisme

Loi de Laplace,

Lenz-Faraday

Le coefficient d'auto-induction d'une self

W, P, I, U

L'effet magnétique du courant électrique

 

Étude structurelle

de l'OT

Degré 1 et 2

Identification des structures à des fonctions connues

calculs à partir de

schéma équivalents

 

Les diodes

Commutation, redressement,

 Zèner, varicap

types, domaines d'application, marquages

Électronique

La diode,

relevé de la caractéristique ID=f(VD), l'isopuissance,

la résistance dynamique

Fonction

Commutation

Logique binaire

Les compteurs, décompteurs, asynchrones, synchrones,

la division de fréquence

Électronique

La jonction PN, la diode, caractéristique I=f(U)

L'effet transistor,

le transistor, NPN, PNP, le coefficient statique b, équation des courants

 

 

Câblage imprimé

normes, contraintes, dessin d'un typon, technologie des supports

Le transistor bipolaire, à effet de champ, thyristors,

types, caractéristiques statiques, domaines d'application, marquages

Logique

Les compteurs,

les décompteurs

 

Numérique

Traitement de l’information, logique cablée, logique programmée

 

Électronique

Le transistor à effet de champ, le thyristor

 

 

 

Câblage imprimé

fabrication, tirage par photogravure, perçage, toxicité de l’électronique

La logique à transistor

structure d'un opérateur en technologie TTL et CMOS

Électronique

Les transistors en commutation, l'inverseur logique

la polarisation de la LED

Fonction

Interfaçage, définition, rôle

 

Numérique

Les microprocesseurs

Les bus

architectures

Von newman, Harvard

Électronique

La diode le transistor

bipolaire, à effet de champ en commutation, calcul des éléments de polarisation

Optique

Lois de base

 

 

L'optoélectronique

La signalisation et les

opto-transmetteurs

la Led, Led Infra rouge

 

Opto-récepteurs,

le phototransistor

 

Électricité ~

L'oscilloscope

étude fonctionnelle

 

 

Fonction

Affichage

Numérique

Le système minimum à microprocesseur

ROM, RAM, décodeur d’adresses, interfaces entrée / sortie

Électricité ~

Le courant alternatif sinusoïdal, i, u,

Définitions, grandeurs caractéristiques

 

La vitesse angulaire

L'oscilloscope

production, déviation d'un faisceau d'électrons

l'excitation la fluorescence

Trigonométrie

Le cercle trigonométrique, le sinus d'un angle, les unités d'angle, le radian

La fonction

U(t) = Usin (wt+j)

 

L'optoélectronique

L'isolation galvanique

opto-coupleurs,

fibre optique...

Électricité

Le générateur de fonction et l'oscilloscope,

utilisation, mesure de Vc,Vcc,V0 ,V~, j , T, calcul de F

 

Numérique

Environnement d’un microprocesseur

Périphériques internes

Les interfaces

Périphériques externes

Electricité ~

Déphasage de

deux tensions, représentation vectorielle, complexe

 

Les vecteurs,

les complexes

 

Les capteurs

Les capteurs passifs

thermistance, LDR, jauge de contrainte

Les capteurs actifs

I.R, température, pression, accélération, humidité, induction...

Électricité

Le repère semi-log,

relevé de la courbe d'impédance d'un condensateur et d'une bobine

 

Fonction

Conversion grandeur physique, grandeur électrique

Capteurs

Numérique

Structure interne du microprocesseur 6809

Registres, compteur ordinal, pile, ALU, décodeurs , circuit d’horloge, bus

 

Électricité ~

L'impédance, l'admittance des éléments R, L, C

Loi d'Ohm, de joule,

représentation vectorielle, complexe,

déphasage, puissance

 

La fonction 10x

Les logarithmes décimaux,

le repère semi-log

 

 

Les opérateur de puissance

Les actionneurs

Relais, moteur...

Électricité

Mesure de l'impédance d'un dipôle, U et j entre les éléments R, L, C

Fonction

Conversion grandeur   électrique, grandeur physique

Actionneurs

Numérique  

Déroulement d’une instruction micro programmée dans un système minimum 6809

Électricité ~

Les dipôles série,

le facteur de qualité d'une bobine

Les dipôles parallèles

 

 

Projet N°3

Démarche de constatation  (Axé sur les structures à microprocesseur, les filtres  l’ALI, les capteurs, La conversion de donnée). Étude d'un système bâti autour du microcontrôleur

 

Électricité

Relevé de la caractéristique de transfert fréquence, amplitude et phase d'un filtre passif

 

Fonction filtrage

Présentation des

quatre filtres :

passe bas

passe haut

passe bande

rejecteur de bande

Numérique

Du microprocesseur au microcontrôleur Présentation de l’architecture des microcontrôleurs : Von Neuman et Harvard

Le 68HC11 et le PIC16F

Électricité ~

Filtres en fréquence,

fonction de transfert,

module, argument,

calcul du gain, de la pulsation de coupure 

courbe de réponse

 

 

 

Le transformateur d'alimentation,

principe, le rapport de transformation,

types, domaines d'application,

Électricité ~

La conversion ~ / =,

l'alimentation secteur, la transformation,

mesure du rapport de transformation,

le redressement, mono, double, relevé des oscillogrammes

Électricité ~

La conversion ~ / =,

l'alimentation secteur, présentation, analyse fonctionnelle

degré 1, 2  étude de la transformation, du redressement

Numérique

L’adressage

L’espace adressable

Le « mapping » mémoire

Le décodage d’adresse

Électricité =/~

La théorie des quadripôles, limitée aux paramètres hybrides

 

 

 

La diode Zèner, tableau de choix,

les régulateurs,

la loi d'Ohm thermique

Électricité ~

La conversion ~ / =,

l'alimentation secteur, le filtrage,

relevé des oscillogrammes

la stabilisation par diode Zèner, relevé des caractéristiques aval et amont

Électricité ~

La conversion ~ / =,

l'alimentation secteur, la stabilisation par diode Zèner et régulateur

Numérique

Les périphériques :

Les registres, mémoires, ports entrées / sorties,    

// et série (PIA, ACIA) , timer, compteurs, CNA, CAN

Électricité =/~

Le transistor en petits signaux ~ , montages fondamentaux, le quadripôle équivalent au transistor en E commun, réseau de caractéristiques les coefficients dynamiques classes de fonctionnement A, B

 

 

 

Les opérateurs logiques, comparaison des caractéristiques électriques dynamiques des grandes familles, TTL, CMOS, HCMOS

Électricité ~

Les filtres actifs,

passe haut, passe bas,

passe bande, rejecteur de bande à AOP, relevé des courbes de réponses

Fonction conversion de données

 

Présentation générale

 

 

Numérique

Le CPU des microcontrôleurs

 68HC11 ou PIC16Fxx

Les instructions

Comparaison des instructions des deux architectures

Électricité =/~

Le transistor en petits signaux ~ , les montages émetteur commun, calcul des éléments de polarisation, droite d'attaque, de charge, point de repos

 

 

 

Les mémoires

RAM, ROM, EPROM, EEPROM

Électronique

Transformation de signal

dérivateur CR,

intégrateur RC, relevé des oscillogrammes

L'émetteur commun, mesure de l'amplification

Fonction conversion de données

 

Les convertisseurs numériques analogiques : C.N.A.

Numérique

Présentation du logiciel simulateur, programmateur sur PC : DevMic11 et DevPic84

 

Électricité =/~

Le transistor en petits signaux ~ , classe A, les montages émetteur commun, schéma eq en ~ calcul de l'amplification, résistance d'entrée, résistance de sortie

 

Notions

calcul de dérivées,

primitive

 

Les transistors bipolaires,

comparaison des caractéristiques dynamiques, domaine d'utilisation

 

Électronique

L'amplificateur classe B, relevé d'oscillogrammes

 

La conversion de

donnée le C.A.N

 

Fonction conversion de données

 

Les convertisseurs analogiques numériques : C.A.N.

Numérique

Programmation avec  DevMic11ou DevPic84

en assembleur  ou autre avec les maquettes :

Les # adressages

 

Électricité =/~

présentation du collecteur commun

Le transistor en signaux forts ~ , classe B

le montage push-pull

rôle, avantages, calcul graphique du gain

 

 

Projet N°4

Travaux de synthèse :

Objectifs à la demande

 

Les quartz

Électronique

l'oscillateur RC, la cellule de Wien, montage à AOP,

relevé d'oscillogrammes

Fonction

Génération d'un signal

périodique,

les oscillateurs sinusoïdaux

Numérique

Programmation avec  DevMic11ou DevPic84

en assembleur  ou autre avec les maquettes :  

Les ports

Électronique

Principe élémentaire de  la régulation, boucle ouverte, fermée, contre réaction

 

 

 

 

 

 

Fonction

le 555, étude fonctionnelle au degré 2, rôle, domaine d'application

Numérique

Programmation avec  DevMic11ou DevPic84

en assembleur  ou autre avec les maquettes : 

Le CNA

 

 

 

 

 

 

 

Électronique

L'astable, le monostable, 555,

relevé d'oscillogrammes

Fonction

monostable,

astable, utilisant

 le 555

 

Numérique

Programmation avec  DevMic11ou DevPic84

en assembleur  ou autre avec les maquettes : 

Les temporisations etc.

 

 

 

 

 

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