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4/04/2021

Electronique de base

 Electronique de base: Cours, Livres, Exercices, Examens corrigés


Ce cours complet du module «électronique de base» est destiné aux étudiants de la deuxième année Filière SMP Semestre 4. Ce manuel rédigé avec un souci permanent de simplicité est structuré en sept chapitres. Le premier chapitre (chapitre 0), traite des notions fondamentales des circuits électriques, lois de Kirchhoff et théorèmes généraux de l’électricité en régime continu, circuits électriques en régime sinusoïdal, les paramètres hybrides d’un quadripôle utilisés pour d’écrire les transistors en faible signaux. Dans le deuxième chapitre (chapitre 1), nous avons présenté les notions élémentaires sur la physique des semi-conducteurs, jonction PN et diodes. Quelques applications des diodes (redressement –filtrage, circuits limiteurs) sont abordés dans le troisième chapitre (chapitre 2). Le quatrième et le cinquième chapitre (chapitre 3 et chapitre 4) traitent successivement le transistor bipolaire en régime statique et en régime dynamique (structure, fonctionnement et caractéristiques). Le sixième chapitre (chapitre 5) sera consacré à l’étude du transistor à effet de champ (TEC) en régime statique et en régime dynamique (faible signaux). Dans le dernier chapitre (chapitre 6), nous présenterons les filtres passifs et leurs diagramme de Bode (filtre passe bas du premier ordre, filtre passe haut du premier ordre et le filtre passe bande).

Cours Electronique de base SMP4 S4 PDF

Exercices Electronique de base SMP4 S4 PDF

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 Programme Electronique de base SMP4

Chapitre 0 : Généralités

I. Dipôle électrique - Caractéristique d’un dipôle
I.1 Générateur 
I.1.1 Générateur de tension
I.1.2 Générateur de courant 
I.2 Récepteur
I.3 Dipôle actif utilisé comme récepteur
I.4 Droite de charge et point de fonctionnement (point de polarisation)
II. Théorèmes généraux
II.1 Lois de Kirchhoff
II.1.1 Lois de Kirchhoff des nœuds
II.1.2 Lois de Kirchhoff des mailles
II.2 Théorèmes fondamentaux
II.2.1 Pont diviseur de tension
II.2.2 Pont diviseur de courant
II.2.3 Théorème de superposition
II.2.4 Théorèmes de Thevenin et de Norton
II.2.4.1 Théorème de Thevenin
II.2.4.2 Théorème de Norton
II.2.5 Théorèmes de Millman
III. Circuits en régime sinusoïdal
III.1 Définitions
III.2 Eléments passifs en alternatifs
III.3 Notation complexe
IV. Quadripôle

Chapitre 1 : Semi-conducteurs et diodes

I. Notions élémentaires sur la physique des semi-conducteurs
I.1 Rappels de la structure atomique
I.1.1 Couches d’électrons et orbites
I.1.2 Niveaux d’énergie
I.1.3 Électrons de valence
I.1.4 Bande d’énergie
I.2 Notion sur les semi-conducteurs
I.2.1 Semi-conducteur intrinsèque
I.2.2 Semi-conducteur dopés ou extrinsèques
I.2.2.1 Dopage des semi-conducteurs
I.2.2.2 Semi-conducteur extrinsèque type N
I.2.2.3 Semi-conducteur extrinsèque type P
II. Jonction PN : Diode
II.1 Jonction PN non polarisée
II.2 Jonction PN polarisée : Diode polarisée
II.2.1 Polarisation directe
II.2.2 Polarisation inverse
II.2.3 Symbole d’une diode
II.2.4 Caractéristique courant-tension
II.2.4.1 Polarisation directe (courant direct)
II.2.4.2 Polarisation inverse (courant inverse)
II.2.4.3 Tension seuil d’une diode (V0)
II.2.4.4 Point de fonctionnement d’une diode
II.2.4.5 Résistance dynamique
II.2.4.6 Linéarisation de la caractéristique
II.2.5 Schémas équivalents de la diode
II.2.5.1 Zone de conduction
II.2.5.2 Zone de blocage 
II.3 Autres types de Diodes
II.3.1 Diode Zener : Claquage de la jonction
II.3.2 Diode électroluminescente (ou LED)
II.3.3 Diodes varicap (ou varactor) : diode à capacité variable
II.3.4 Diodes Schottky
II.3.5 Photodiode

Chapitre 2 : Application des diodes : Circuits à diodes

I. Introduction
I.1 Limitation en puissance d’un composant
I.2 domaines d’utilisation des diodes
II. Redressement – Filtrage
II.1 Redressement
II.1.1 Redressement mono-alternance
II.1.2 Redressement double alternance 32
II.1.2.1 Redressement double alternance à deux diodes 
II.1.2.2 Redressement double alternance à pont de Graetz
II.2 Filtrage
II.2.1 Redressement mono-alternance avec filtrage
II.2.1.1 Taux d’ondulation
II.2.1.2 Choix de la capacité de filtrage
II.2.2 Redressement double alternance avec filtrage
III. Circuits limiteurs (écrêteurs)

Chapitre 3 : Transistor bipolaire en régime statique

I. Transistor bipolaire (transistor à jonction)
I.1 Définition
I.2 Transistor bipolaire sous polarisation
I.2.1 Mode de fonctionnement
I.2.2 Montage de base
I.2.3 Effet transistor
I.2.3.1 Montage base commune en régime de fonctionnement normale
I.2.3.2 Fonctionnement
I.2.3.3 Courant de fuite
I.2.3.4 Bilan des courants pour un transistor NPN
I.2.3.5 Effet transistor
I.2.4 Relations fondamentales
I.2.4.1 Montage base commune (gain en courant en base commune)
I.2.4.2 Montage émetteur commun (gain en courant en émetteur commun)
II. Montage à transistor : réseau de caractéristiques
II.1 Configuration émetteur commun
II.1.1 Caractéristique d’entrée
II.1.2 Caractéristique de sortie
II.1.3 Caractéristique de transfert en courant
II.1.4 Caractéristique de transfert en tension
II.2 Le graphique à quatre quadrants
III. Polarisation du transistor : point de fonctionnement statique
III.1 Point de fonctionnement (ou de repos) du transistor bipolaire
III.1.1 Maille d'entrée : détermination du point Q
III.1.2 Maille de sortie : détermination du point P
III.2 Transistor bipolaire saturé- transistor bipolaire bloqué
III.2 Polarisation à l’aide d’une seule alimentation
III.2.1 Polarisation par pont de base R1 et R2
III.2.2 Polarisation par une résistance de base RB
III.3 Effet de la température
III.4 Facteur de stabilisation
III.4.1 Stabilisation par la résistance d’émetteur (RE)

Chapitre 4 : Transistor bipolaire en régime dynamique

I. Introduction
II. Fonctionnement en régime dynamique petits signaux
II.1 Caractéristique d’entrée
II.2 Caractéristique de transfert en courant
II.3 Caractéristique de sortie
III. Schéma équivalent du transistor en régime dynamique petits signaux
III.1 Interprétation physique des paramètres hybrides
IV. Amplificateur à transistor monté en émetteur commun
IV.1 Schéma du montage
IV.2 Schéma équivalent du montage en dynamique
IV.3 Calcul des caractéristiques de l’amplificateur
IV.3.1 Gain en tension
IV.3.2 Gain en courant
IV.3.3 Impédance d’entrée et de sortie
IV.4 Variation du gain en fonction de la fréquence (basses fréquences)
IV.4.1 Influence des capacités de liaison C1 et C2
IV.4.2 Influence de la capacité de couplage CE

Chapitre 5 : Transistor à effet de champ (TEC)

I. Introduction
II. Transistor à effet de champ à jonction JFET
II.1 Structure
II.2 Fonctionnement
II.3 Réseau de caractéristiques
III. JFET en régime continu (ou statique)
III.1 Polarisation automatique
III.1.1 Méthode graphique
III.1.2 Méthode analytique
IV. TEC en régime dynamique (faible signaux)
IV.1 Schéma équivalent en Basses Fréquences
IV.2 Schéma équivalent en hautes Fréquences

Chapitre 6 : Filtres passifs

I. Définitions 
I.1. Réponse fréquentielle d’un filtre
I.2 Fonction de transfert
I.3 Echelles logarithmiques 
I.3 Fréquence de coupe
I.4 Lieu de transfert - Diagrammes de Bode 
II. Lieu de transfert dans le plan de Bode
II.1 Intégrateur
II.2 dérivateur
II.3 Filtre passe bas du 1er ordre
II.4 Filtre passe haut du 1er ordre
II.5 Filtre passe bande

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3/18/2021

Physique Quantique - Mécanique Quantique

Mécanique Quantique Livres, Cours, Exercices, Examens SMP S4

Physique Quantique PDF à Télécharger

mécanique quantique - postulats de la mécanique quantique - la constante de Planck h - Les concepts - La dualité onde-corpuscule - Le principe de superposition - Particule libre dans une boîte : quantification - Spectre quantifié vs continuum - Equation d’onde - Construction de l’équation d’onde -Densité et courant de probabilité - équation de schrõdinger - Distribution δ(x) de Dirac - Inégalité de Heisenberg - Transformation de Fourier - espace des fonctions d’onde - Formalisme de Dirac - Espace de Hilbert et vecteurs d’état -  Produits tensoriels - Théorème d’Ehrenfest.

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Qu'est ce que la Mécanique Quantique?

 A l’aube du XXe siècle, la naissance de la physique quantique révolutionne notre conception du monde. La mécanique quantique propose une description du monde très différente de celle de la physique dite classique. Le propre de la physique classique est d’isoler l’objet qu’on veut étudier, par exemple la Terre, une bille ou une particule, puis de mesurer ses propriétés. Pour cela, on pose des questions à l’objet sur sa masse, sa vitesse, son énergie…   Ces grandeurs appartiennent en propre à l’objet et elles constituent en quelque sorte sa carte d’identité, ce qu’on appelle en physique « l’état » du système. En mécanique quantique, il est notoire que cette vision des choses ne marche plus. En effet, les atomes et les particules élémentaires de la matière, n’évoluent pas comme un système classique, où les quantités d’énergie échangées peuvent prendre n'importe quelle valeur. Pour un système quantique, l’énergie s’échange par valeurs discrètes ou « quanta ».

La mécanique quantique a été développé pour résoudre des problèmes que la physique classique échouait à expliquer, comme le rayonnement du corps noir, l'effet photo-électrique, ou l'existence des raies spectrales. Elle se montra féconde en résultats et en applications diverses : elle permit notamment d'élucider le mystère de la structure de l'atome, et plus globalement elle s'avéra être le cadre général de description du comportement des particules élémentaires, jusqu'à constituer le socle de la physique moderne. .


Physique quantique et Technologie

À Quoi sert la mécanique quantique Aujourd'hui?

la  physique quantique est enfin au cœur de la technologie moderne, car le fonctionnement des lasers, des masers, des CCD et des composants électroniques de nos lecteurs et de nos ordinateurs repose sur ses lois. On peut citer aussi le domaine de l'IRM et des techniques basées sur la RMN, ainsi que la microscopie électronique. Dans quelques décennies, les réacteurs à fusion contrôlée, qui succéderont peut-être à Iter, emploieront comme lui des aimants supraconducteurs. Il est possible aussi qu'une révolution technologique de grande ampleur se prépare avec de jeunes disciplines de l'information quantique et les mythiques ordinateurs quantiques. On spécule même sur le rôle que pourrait jouer la mécanique quantique en biologie et en neurosciences.


 Programme Mécanique quantique SMP4

Chapitre 1 : INSUFFISANCES DE LA PHYSIQUE CLASSIQUE DÉBUT DE LA THÉORIE QUANTIQUE
A/ CORPUSCULES DE LUMIÈRE
1) Le rayonnement du corps noir - Hypothèse de Planck
2) L'effet photoélectrique – Relation de Planck-Einstein
3) Le photon
4) L’effet Compton
B/ ONDES DE MATIÈRE
1) Hypothèse de Louis de Broglie. Diffraction de particules matérielles
2) Interprétation probabiliste
C/ PHYSIQUE CLASSIQUE OU PHYSIQUE QUANTIQUE
Chapitre 2 : MÉCANIQUE ONDULATOIRE
INTRODUCTION
I. PAQUET D'ONDES
1) Onde associée à une particule
2) Inégalités spectrales et Relations d’incertitude
3) Déplacement du paquet d'ondes. Vitesse de groupe
II. ÉQUATIONS DE SCHRÖDINGER
1) Cas d'un système libre (non relativiste)
2) Cas d'un système soumis à des forces dérivant d'un potentiel
3) Cas du système conservatif.
III. SYSTEMES SOUMIS À DES POTENTIELS PLATS
1) Position du problème
2) Considérations générales
3) Exemples d'application
a- Marche de potentiel
b- Puits plat infini


Chapitre 3 : OUTILS MATHÉMATIQUES DE LA MÉCANIQUE QUANTIQUE
INTRODUCTION
I. ESPACE F DES FONCTIONS D’ONDE
1) Généralités
2) Bases Orthonormées dans F - R.O. et R.F.
a) Bases discrètes
b) Bases continues
II. NOTATION DE DIRAC
1) Représentation et notion du vecteur-ket
2) Produit scalaire et vecteur-bra
III. OPÉRATEURS-COMMUTATEURS
1) Définition et propriétés
2) Représentation d’un opérateur
3) Opérateur adjoint
4) Opérateur inverse, opérateur unitaire
5) Opérateur hermétique
6) Fonction d’un opérateur
IV. R.O ET R.F EN NOTATION DE DIRAC
1) Écriture des relations
2) Exemples des bases position et impulsion
3) Les opérateurs position et impulsion
V. VALEURS PROPRES ET VECTEURS PROPRES D’UN OPÉRATEUR
1) Définition
2) Recherche des valeurs et vecteurs propres
3) Observables – E.C.O.C.
4) Théorèmes fondamentaux


Chapitre 4 :POSTULATS DE LA MÉCANIQUE QUANTIQUE
I. CARACTÉRISATION D'UN SYSTÈME QUANTIQUE
1) Postulats
2) Conditions quantiques. Règle de symétrisation
II. POSTULATS SUR LA MESURE
1) Principe de "quantification"
2) Principe de décomposition spectrale
3) Principe de réduction du paquet d'ondes
III. ÉVOLUTION DANS LE TEMPS DE L’ÉTAT D'UN SYSTÈME
1) Postulat
2) Cas du système conservatif
IV. VALEUR MOYENNE D'UNE GRANDEUR PHYSIQUE
1) Définition
2) Évolution dans le temps. Constante du mouvement
V. THÉORÈME DE HEISENBERG
1) Relations de commutation
2) Énoncé du théorème et démonstration
3) Applications :
a) Relations d'incertitude spatiales
b) Relation d'incertitude temporelle


Chapitre complémentaire : L’OSCILLATEUR HARMONIQUE
Introduction
A/ Traitement classique
B/ Traitement quantique
I. UTILISATION DES OPÉRATEURS CRÉATION-ANNIHILATION
1) Notations
2) Spectre de l’opérateur "Nombre de quanta"
3) Valeurs propres de l’Hamiltonien
4) États propres du système
II. UTILISATION DE LA REPRÉSENTATION DE SCHRÖDINGER

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4/28/2018

Optique Ondulatoire Examens corrigés SMP4 - Optique Physique S4 - PDF

Optique Physique - Optique Ondulatoire

Examens corrigés Otique Physique SMP PDF
Contrôles corrigés Optique Ondulatoire SMP4 SMC4
Filière SMPC SMA semestre S4
Facultés des sciences et Techniques
Optique Physique - Optique Ondulatoire
 Rayon Lumineux- Faisceau Lumineux - Indice de réfraction - Chemin optique - Principe de Fermat - Lois de Descartes - Principe d'Huygens - Théorème de Malus - La théorie géométrique - La théorie corpusculaire - La théorie ondulatoire - Ondes planes - Ondes planes progressives - Ondes sphériques progressives - Ondes sinusoïdales - Équation d'onde - Les interférences lumineuses - Polarisation - Intensité lumineuse - Cohérence temporelle - Cohérence spatiale - Laser - Dispositif des fentes de Young - Miroirs de Fresnel - Bilentille de Billet - Miroir de Lloyd - Biprisme de Fresnel - Interférences en lumière blanche - Différence de marche et différence de phase - Forme des franges - Franges par réflexion - Franges par transmission - Interféromètre de Michelson - Diffraction - Diffraction par une ouverture plans.

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Optique Ondulatoire Exercices Corrigés SMP4 - Optique Physique S4 - PDF

Optique Physique - Optique Ondulatoire

Exercices et  TD corrigés Optique Physique SMP PDF
Problème avec corrigés Optique Ondulatoire SMP4 SMC4
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8/26/2016

Cours , TD, Exercices, Examens Corrigés, livres Filière SMP1 S1 PDF SMPC1

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Filière Physique SMP1 SMPC semestre S1
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