Titre: Electronique analogique et numérique pour le traitement de l’information
Auteurs: JY. FOURNIOLS, Equipe pédagogique: C. ESCRIBA, JM. DILHAC, JY FOURNIOLS
Ecole/Université: INSA Toulouse
Résumé: Electronique Définition : L’électricité est l’interaction de particules chargées sous l’action de la force électromagnétique. Délicat d’attribuer la paternité de la découverte de l’électricité à un homme tant l’humanité depuis l’antiquité à observé des phénomènes naturels d’origine magnéto-électrique : triboélectricité, foudre, électricité statique de la laine, aimantation naturelle… S’il fallait se risquer à donner un nom, il faudrait remonter à 600 av. J.-C., chez les Hellènes, et confier à Thalès de Milet la paternité de la réflexion sur l’électricité et le magnétisme, avec une vision animiste de la matière …. où faute de notions théoriques (les propriétés de l’électricité ont commencé à être comprises au cours du XVIIIe siècle), on octroyait « une âme aux choses qu’on croyait inanimées ».
L’électronique est une science de l’ingénieur, orientée vers la conception et analyse de systèmes qui conditionnent des signaux électriques, sous la forme courants (faibles ou forts) ou de tensions électriques, porteurs d’information ou d’énergie.
Utile à tout ingénieur ? Observer, mesurer, calculer , prévoir, agir sont des actions que tout ingénieur doit conférer aux systèmes qu’il conçoit. L’ingénierie nécessitant du calcul, on peut en première approximation considérer que les observations traduites en signaux électriques par le biais de capteurs vont devoir converger vers un calculateur numérique où l’ingénieur va implanter les lois de commande. Dès lors deux types de signaux électriques sont à considérer :
C’est quoi un amplificateur ? Utilisé en tant que « système analogique », l’Amplificateur Opérationnel, composant ACTIF noté A.O., présente la propriété de délivrer en sortie un signal (tension ou courant) proportionnel à l’amplitude de :
– la grandeur (tension ou courant) présente en entrée,
– la somme de plusieurs grandeurs,
– la dérivée ou l’intégrale d’une grandeur.
L’ensemble de ces caractéristiques lui ont valu de nombreuses utilisations dans la résolution « analogique » d’opérations à base d’équations différentielles d’où son qualificatif d’Amplificateur Opérationnel.
Dans l’étude des systèmes à base d’A.O, on définit deux types de modèles :
• le modèle idéal, qui permet de faire une analyse ou une synthèse très efficace des montages à base d’A.O,
• le modèle réel, qui traduit les caractéristiques réelles de l’A.O au sens des imperfections du modèle.
En pratique, il est toujours recommandé d’aborder la modélisation d’un système à base d’A.O en utilisant le modèle idéal, puis de prendre en considération les imperfections du composant dans l’identification des valeurs des éléments passifs (résistances, condensateur, ..) ou encore pour minimiser les effets des imperfections de l’A.O sur les performances globales du système.
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