Tous les billets de la catégorie 1ère année

SN1 : TP analyse spectrale

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obtenirspectre

1. Relever les oscillogrammes et les spectres de signaux périodiques à l’aide de l’oscilloscope numérique et du logiciel d’acquisition.
2. Relever les spectres de signaux sonores à l’aide du logiciel  ISIS.

Exemple d’application d’analyse spectrale :
L’application « Shazam »  est capable d’identifier en 10 secondes un morceau de musique ( parmi 8 millions de morceaux ) en analysant certaines fréquences contenues dans le signal !


SN1 : TD Le régime sinusoïdal

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1) Importance du régime sinusoïdal

En électrotechnique.
En analyse du signal.
En transmission du signal.
Autres domaines (mathématiques,mécanique, physique…)

2) Expression mathématique d’un signal sinusoïdal

Amplitude, valeur efficace.
Fréquence, pulsation.
Phase à l’origine.
Déphasage entre deux signaux.

Cliquer sur l’image pour voir l’animation :« déphasage entre deux signaux sinusoidaux »

SN1 : TP chronogrammes et spectres du son

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ANALYSE FRÉQUENTIELLE DU SON AUDACITY

Quelles sont les fréquences audibles?
Valeurs en dB.
Timbre d’un son.
Note la3 du diapason .
Spectre et spectrogramme.
Note la3 pour différents instruments.
Différents types de bruits.
Tonalités DTMF.
Spectres de signaux périodiques usuels.
Reconstitution d’un signal périodique.
Comparatif des formats audio.

SN1 : TD valeurs en dB

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Rappels sur le décibel

Valeurs particulières de gain

Exercices

Ex 1 : Le câblage d’une installation est réalisé en paires torsadées (atténuation de 5,2dB pour 100m). Chaque connecteur RJ45 occasionne un affaiblissement de 0,1 dB. Une liaison comporte deux connecteurs RJ45 et 50m de câble. Le signal émis par la carte réseau a une tension de 1V.
1) Quelle est l’atténuation totale de cette liaison ?
2) Quelle est la valeur de la tension en bout de ligne ?

Ex 2 : Un signal de puissance 1mW subit les amplifications suivantes : 10dB -3dB 6dB -3dB -20dB. Calculer la valeur de la puissance en sortie.

SN1 : Evaluation n°3

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9 courts exercices + un extrait de BTS :  Devoirs SN1

Exercice 1 : Relations physiques de base.
Exercice 2 : Application numérique d’une formule.
Exercice 3 : Caractéristique d’un capteur linéaire.
Exercice 4 : Circuit avec une seule alimentation.
Exercice 5 : Circuit avec deux alimentations.
Exercice 6 : Pont diviseur de tension.
Exercice 7 : Caractéristiques temporelles d’un signal en créneau.
Exercice 8 : Valeur moyenne et efficace du signal issu d’un onduleur.
Exercice 9 : Spectre d’un signal.
Exercice 10 : Extrait d’un sujet de BTS avec les différentes notions.

SN1 : TP Révisions des savoirs faire expérimentaux

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1ère PARTIE : SIGNAUX GENERES PAR LE GBF

Régler le GBF pour obtenir le signal voulu.
Relever l’oscillogramme.
Effectuer les différentes mesures, en utilisant le matériel adapté : fréquence f, valeur crête à crête UCC, valeur moyenne <u>, valeur efficace U

2ème PARTIE : SIGNAUX ISSUS DE CAPTEURS

Signaux utilisés (1 parmi les 4) :
u1 : signal Uvitesse (sortie capteur de vitesse)
u2 : signal audio (sortie micro +préampli)
u3 : signal liaison série (sortie GPS)
u4: signal URVB (sortie capteur RVB)

Relever l’oscillogramme.

3ème PARTIE : MESURE D’UN TEMPS DE REPONSE

Utiliser le mode trigger de l’oscilloscope pour isoler un front montant.
Utiliser le mode curseur pour mesurer un temps de montée ou de descente.

SN1 : cours : Représentation fréquentielle du signal

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1) Insuffisance de la représentation temporelle.
2) Spectre d’un signal simple.
3) Exemple de signaux réels.
4) Comment obtenir le spectre d’un signal?
5) Exemple d’utilisation de la FFT (Fast Fourier Transformation).

6) Autre Représentation fréquentielle.
7) Décomposition d’un signal périodique.
8) Décomposition de signaux usuels.
9) Taux de distorsion harmonique.

SN1 : TP mesures – signaux

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OBJECTIFS

1. Relever les oscillogrammes et les grandeurs caractéristiques pour différents signaux.
2. Utiliser pour cela les différents appareils à disposition dans la salle : Voltmètres, oscilloscope numérique, carte d’acquisition.
3. Mettre en évidence les limitations en fréquence des différents appareils de mesures.

Screen Capture

SN1 : cours propriétés temporelles du signal

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Notions abordées :

1) Représentation temporelle du signal.
2) Signaux périodiques : valeur maximale, minimale, crête à crête, période, fréquence, rapport cyclique.
3) Valeur moyenne d’un signal périodique.
4) Valeur efficace d’un signal périodique.
5) Décomposition d’une grandeur périodique.

signalCreneau

SN1 : Evaluation n°2

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Evaluation 2

Ex1 : Lecture d’un oscillogramme.
Ex2 : Relations scientifiques de base.
Ex3 : Application numérique d’une formule.
Ex4 : Capteur linéaire. Sensibilité. Equation d’une droite.
Ex5 : Circuit avec led.
Ex6 : Tension et potentiels.
Ex7 : Pont diviseur de tension.

SN1 : TD révisions des bases de l’électronique

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Notions révisées :

– Notations.
– Vocabulaire précis. Masse et Terre.
– Tensions et potentiels.
– Loi des tensions.
– Détermination de potentiels.
– Courant et loi d’ohm.
– Fléchage des tensions et des courants.
– Conventions générateur et récepteur.
– Calcul de la valeur d’une résistance de protection.
– Court-circuit. Tension aux bornes d’un interrupteur.
– Association de résistances.
– Diviseur de tension.
– Potentiomètre.
– Théorème de Millman.

SN1: TP montages électroniques simples

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Notions abordées :

– Générateur réel, caractéristique, courant de court-circuit.
– Loi d’ohm.
– Résistances équivalentes.
– Relation du diviseur de tension.

TP montages électroniques simples :

– Réaliser un montage électrique à partir d’un schéma.
– Vérifier par la mesure les différentes lois de l’électricité.
– Générer un signal à l’aide du GBF.

SN1 : TD notions scientifiques de base

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Notions abordées

Relevé sur un graphe.
Unités de base.
Relation de base.
Multiple des unités.
Homogénéité des formules.
Application numérique d’une formule.
Capteur linéaire – Equation de droite.

Documents SN1

SN1 : TP révisions des bases de l’électronique

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Notions abordées :

Source de tension, potentiels, masse, intensité , convention de fléchage, générateurs et récepteurs, loi d’additivité des tensions, loi d’ohm, court-circuit, fusible, associations de résistances, diviseur de tension, homogénéité des formules.

Manipulations :

Manip n°1 : résistances et ohmmètre.
Manip n°2 : Alimentation stabilisée, pont diviseur de tension, voltmètre.
Manip n°3 : Alimentation stabilisée, résistance de protection , DEL, voltmètre.
Manip n°4 : Alimentation stabilisée, capteur d’éclairement (LDR et résistance),voltmètre
Manip n°5 : Alimentation stabilisée, capteur d’éclairement (LDR et résistance),oscilloscope.
Manip n°6 : Alimentation stabilisée, capteur d’éclairement (LDR et résistance), carte NI +logiciel d’acquisition.

SN1 : TD notions de base

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Notions abordées :

Unités et ordre de grandeurs.
Exemple d’erreurs rencontrées.
Unités de base.
Relations de base.
Multiple des unités.
Homogénéité des formules.
Application numérique d’une formule.
Unités usuelles ne faisant pas partie du système SI.
Problème du kilo octet.
Equation d’une droite.

SN1 : semaine d’intégration

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Lundi 4/09

13h30 : Accueil à à l’amphi, mot d’accueil de la proviseure
15h-16h30 : Entretiens individuels

Mardi 5/09

8 h : Evaluation Maths
10h : Présentation de la filière
13h30 : Suite des entretiens individuels

Mercredi 6/09

8h : Evaluation Physique
10h : Evaluation Anglais
13h30 : Présentation des stages par les deuxièmes années

Jeudi 7/09 et Vendredi 8/09

Ces deux journées seront consacrées plus spécifiquement aux besoins de la filière :

Présentation des salles et du matériel
Présentation de Linux
Installations logicielles

SN1 : Prise en main du logiciel SCILAB

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SCILAB (Scientific Laboratory) est un logiciel libre de calcul numérique. Il peut être utilisé pour le traitement du signal, l’analyse statistique, le traitement d’images, etc.
Il peut exécuter des instructions en ligne de commande (console), ainsi que des fichiers de commande (scripts contenant des instructions au format texte).
SCILAB est un langage interprété. Il permet de réaliser de nombreuses applications dans le domaine de la physique.
Il est complété par un environnement graphique Xcos, comparable à l’environnement graphique SIMULINK fourni avec MATLAB.
Dans ce TP, on utilisera la console et l’éditeur de script SCINOTES.

Documents

SN1 : DS bilan

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Exercices du DS bilan

Partie 1 : Caractéristiques d’un signal. Spectre. Filtrage. Diagramme de bode.
Partie2 : Caractéristique d’un capteur analogique.Sensibilité.
Partie 3 : Capteur numérique. Résolution. Trames.
Partie 4 : Traitement d’un électrocardiogramme. Echantillonnage. Shannon. Spectre.
Partie 5 : Paire torsadée. Impédance caractéristique. Atténuation. Vitesse de propagation.
Partie 6 : Choix d’un filtre. Réponse indicielle et diagramme de Bode.

SN 1 : QCM bilan des notions

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QCM 1ère année : 100 questions

1. Unités
2. Formules
3. Lecture de graphes
4. Electronique
5. Signal
6. Spectre
7. Niveaux dB
8. Signal sinusoïdal
9. Filtrage analogique
10. Echantillonnage
11. Conversion analogique-numérique
12. Capteurs analogiques
13. Capteurs numériques
14. Appareils de mesures
15. Mise en forme du signal
16. Ondes
17. Câbles
18. Composants optoélectroniques
19. Fibres optiques
20. Lecture de documentations techniques

SN1 : entrainement QCM

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QCM d’autoévaluation : Révisions 1ère année

1. Unités – 15 questions
2. Formules – 15 questions
3. Lecture de graphes – 15 questions
4. Electronique – 20 questions
5. Signal – 15 questions
6. Spectre – 15 questions
7. Niveaux dB – 10 questions
8. Signal sinusoïdal – 15 questions
9. Filtrage analogique – 30 questions
10. Echantillonnage – 15 questions
11. Conversion analogique-numérique – 15 questions
12. Capteurs analogiques – 15 questions
13. Capteurs numériques – 15 questions
14. Appareils de mesures – 10 questions
15. Mise en forme du signal – 10 questions
16. Ondes – 15 questions
17. Câbles – 15 questions
18. Composants optoélectroniques – 10 questions
19. Fibres optiques – 15 questions
21. Lecture de documentations techniques – 15 questions

SN1 : évaluation individuelle de TP

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Organisation

Evaluation individuelle de TP
7 étudiants passent l’évaluation de TP.
Les 7 autres étudiants font un QCM.
planning

Notions à revoir

Utilisation des appareils de mesures (oscilloscope, multimètre, bitscope).
Utilisation de la carte microcontrôleur.
Etude des sorties PWM.
Mise en œuvre d’un capteur numérique.
Capteur de température – Déclenchement d’un dispositif.

SN1 : TD optoélectronique – fibre optique

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TD fibre optique :

– Courbe d’atténuation linéique de la silice
– Utilisation des dB et dBm
– Bilan de puissance
– Budget optique

QCM :

– Composants optoélectroniques
– Fibre optique

SN1 : cours optoéléctronique et fibres optiques

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Composants optoélectroniques

Dualité onde-corpuscule.
Energie d’un photon.
Composants émetteurs (DEL, LASER).
Propriétés de la lumière LASER.
Comparaison lumière blanche / lumière LASER.
Composants récepteurs (Photodiode, capteur CCD).

Fibre optique

Comparaison fibre optique /câble.
Constitution. Principe de propagation de la lumière dans la fibre.
Différents types de fibres.
Bilan de liaison.
Raccordement de deux fibres.

Image de prévisualisation YouTube
Source : Comment souder 2 fibres optiques pour développer les réseaux en ville ? – Franck Montagné. Youtube.

SN1 : Révisions pour l’évaluation individuelle de TP

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Organisation

Evaluation individuelle de TP Mercredi 29 Mars 2016.
7 étudiants passent l’évaluation de TP.
Les 7 autres étudiants font un QCM.
planning

Notions à revoir

Utilisation des appareils de mesures (oscilloscope, multimètre, bitscope).
Utilisation de la carte microcontrôleur.
Réalisation d’un montage simple.
Etude des sorties PWM.
Etude des entrées analogiques.
Mise en œuvre d’un capteur de température analogique.
Mise en œuvre d’un capteur de température numérique.
Capteur de température – Déclenchement d’un dispositif.

SN1 : TP capteur I2C

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Travail à réaliser

Mise en oeuvre du capteur I2C TMP102.
Configuration en mode lecture 12 bits.
Visualisation des trames I2C.
Décodage des trames I2C.
Utilisation du bitscope.