Représentation du cours

Enseignant : Dr. Mohammed Yassine DENNAI

Faculté : Sciences de la technologie
Département : Génie Électrique
Cible visée : étudiants de deuxième année en classe préparatoire.
Intitulé du cours : Électronique Générale
Crédit :03
Coefficient : 03
VHS : 15h00
Horaire : Dimanche : 08h15-13h00
Salle : SP101
Enseignant : TD: Dr. M. Y. DENNAI
Contact : par mail à mohammed-yassine.dennai@enp.oran.dz
Disponibilité : Au département de GE : dimanche, lundi, jeudi de 13h00 -14h00
Réponse sur le forum : toute interrogation liée au TD doit être soumise sur le forum approprié afin que chacun puisse bénéficier de ma réponse. Je m'engage à répondre aux questions dans un délai de 48 heures.
Par courriel, je m'engage à répondre dans les 48 heures, sauf imprévu. Je rappelle que le forum est le principal moyen de communication, et le courriel doit être utilisé uniquement pour des urgences, comme des problèmes d'accès à la plateforme.

Objectifs généraux du cours : Électronique Générale

À l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de :

• Définir les notions de base de l'électronique : bandes d'énergie, bande interdite, dopage, jonction PN et diode. (Connaissance)

• Expliquer le mécanisme de formation de la zone de déplétion dans une jonction PN et le fonctionnement de la diode en polarisation directe et inverse. (Compréhension)

• Calculer la concentration intrinsèque nᵢ, la position du niveau de Fermi et les densités de porteurs après dopage. (Application)

• Appliquer les modèles de la diode (idéale, à seuil, avec résistance dynamique) pour calculer le courant et la tension dans un circuit simple. (Application)

• Déterminer le point de fonctionnement d'une diode par la méthode de la droite de charge. (Analyse)

• Comparer les diodes spéciales (LED, Zener, Schottky, Varicap) et justifier le choix d'une diode pour une fonction donnée. (Analyse)

• Tracer le diagramme des bandes d'énergie d'un semi-conducteur intrinsèque, de type N et de type P. (Synthèse)

• Concevoir un montage simple à diodes : redresseur ou stabilisateur de tension à diode Zener. (Synthèse)

Objectifs du chapitre 1 : Les semi-conducteurs

À la fin de ce chapitre, l'étudiant sera capable de :

1. Connaissance

Définir un semi-conducteur, la bande interdite (gap) et le dopage.

Classer un matériau en conducteur, semi-conducteur ou isolant.

Citer un dopant de type N et un dopant de type P.

2. Compréhension

Expliquer la différence entre un semi-conducteur intrinsèque et un semi-conducteur extrinsèque.

Décrire, à l'aide d'un schéma, la jonction PN et sa zone de déplétion.

Expliquer l'effet de la température sur le nombre de porteurs libres.

3. Application

Calculer la concentration intrinsèque nᵢ pour le silicium et le germanium.

Déterminer les concentrations n et p dans un semi-conducteur dopé.

Placer le niveau de Fermi sur un diagramme de bandes.

4. Analyse

Comparer le comportement de la jonction PN en polarisation directe et en polarisation inverse.

Expliquer l'effet du dopage sur les porteurs majoritaires et minoritaires.

Interpréter la variation de la barrière de potentiel.

5. Synthèse

Tracer le diagramme des bandes complet d'une jonction PN.

Prévoir la variation de la zone de déplétion quand la tension appliquée change.

Objectifs du chapitre 2 : La diode à jonction

À la fin de ce chapitre, l'étudiant sera capable de :

1. Connaissance

Définir la tension de seuil, le courant de saturation I_S, la résistance dynamique R_D et la tension Zener V_Z.

Citer les symboles de la diode normale, de la diode Zener et de la LED.

Énoncer la relation de Shockley.

2. Compréhension

Expliquer le fonctionnement de la diode en direct et en inverse à partir de la caractéristique I_D(V_D).

Illustrer les modèles équivalents de la diode (idéale, à seuil, avec résistance).

Décrire le rôle de la diode Zener dans la stabilisation d'une tension.

3. Application

Calculer le courant direct d'une diode avec le modèle idéal ou le modèle à seuil.

Déterminer le point de fonctionnement à l'aide de la droite de charge.

Estimer la tension de sortie d'un redresseur.

4. Analyse

Déterminer l'état (passante ou bloquée) de chaque diode dans un circuit simple.

Distinguer les zones de fonctionnement d'une diode Zener.

Comparer la précision des différents modèles de la diode.

5. Synthèse

Proposer un montage redresseur simple ou double alternance.

Concevoir un stabilisateur à diode Zener (choix de V_Z et de R_S).

Dimensionner un circuit d'alimentation d'une LED.

Le module d'Électronique Générale couvre les principes fondamentaux de l'électronique, en introduisant les composants de base tels que les résistances, condensateurs, diodes, et transistors. Il permet aux étudiants de comprendre les lois de l'électricité, la relation entre courant, tension et résistance, et l'analyse des circuits électroniques. Ce module est essentiel pour acquérir une base solide dans la conception et le diagnostic des circuits électriques et électroniques. L'étude des semi-conducteurs et des diodes à jonction, ainsi que des applications pratiques comme les circuits amplificateurs et rectificateurs, forme le cœur du module. Les étudiants apprennent à utiliser ces composants dans des circuits simples et à comprendre leur comportement dans différentes configurations de polarisation. Ce module est un prérequis pour des études avancées en électronique, permettant de saisir les concepts de base qui soutiennent la conception de systèmes électroniques complexes utilisés dans des domaines tels que les télécommunications, l'automatisation et l'informatique.

Pré-requis:

Pour suivre ce cours (chapitres 1 et 2), l'apprenant doit être capable de :

Reconnaître les grandeurs électriques de base : courant, tension, résistance et puissance.

Appliquer la loi d'Ohm dans un circuit simple.

Identifier un montage en série et un montage en parallèle.

Utiliser les lois des nœuds et des mailles pour analyser un circuit.

Lire un graphe et une caractéristique courant-tension.

Décrire la structure de l'atome et le rôle des électrons de valence.

Expliquer les notions de charge, de champ et de potentiel électriques.

Manipuler les puissances de 10, les logarithmes et les exponentielles.

Convertir les unités utilisées en électronique (V, mA, kΩ, eV…).