Depuis les premiers tubes électroniques de l’année 1906 jusqu’aux circuits intégrés, la technologie électronique a fait des progrès considérables. Son potentiel est illimité et elle constitue aujourd’hui un domaine clef pour l’industrie et le secteur public. Dans ce blog, nous allons explorer les composants, circuits, signaux et techniques qui font de la technologie électronique une science à part entière. Nous découvrirons comment le traitement numérique et analogique de puissance peut être utilisé pour fabriquer des logiciels complexes ou encore créer des appareils informatiques uniques. Enfin, nous verrons comment cette technologie révolutionnaire sert à transformer notre monde.
Depuis les premiers tubes électroniques de l’année 1906 jusqu’aux circuits intégrés, la technologie électronique a fait des progrès considérables. Son potentiel est illimité et elle constitue aujourd’hui un domaine clef pour l’industrie et le secteur public. Dans ce blog, nous allons explorer les composants, circuits, signaux et techniques qui font de la technologie électronique une science à part entière. Nous découvrirons comment le traitement numérique et analogique de puissance peut être utilisé pour fabriquer des logiciels complexes ou encore créer des appareils informatiques uniques. Enfin, nous verrons comment cette technologie révolutionnaire sert à transformer notre monde.
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Composants et circuits électroniques
L’électronique est un domaine de la physique appliquée qui étudie les phénomènes de conduction électrique et leurs applications dans les circuits électriques comportant des éléments amplificateurs et semi-conducteurs. Elle concerne également les objets en rapport avec les électrons et leur utilisation pour capter, transmettre et exploiter de l’information.
Les phénomènes impliquant les électrons en électronique comprennent l’affinité électronique et la capture électronique.
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Les composants de base de l’électronique sont :
- les résistances
- les condensateurs
- les diodes
- les transistors
- les circuits intégrés
Ces composants peuvent être combinés pour former des circuits analogiques ou numériques selon le type de signal traité.
Les circuits analogiques sont utilisés pour traiter des signaux continus tels que ceux produits par un microphone ou une caméra. Les circuits numériques sont utilisés pour traiter des signaux binaires tels que ceux provenant du code informatique.
Les principales applications des circuits électroniques sont :
- l’amplification
- l’oscillation
- la détection
- la régulation de tension
- le convertisseur de signal
Des techniques avancées telles que l’utilisation d’une alimentation stabilisée peuvent améliorer les performances des circuits.
- les résistances : elles possèdent un gradient linéaire pour la puissance dissipée à travers elles
- les condensateurs : ils ne sont pas conducteurs jusqu’à ce qu’un seuil minimal soit atteint
- les diodes : elles permettent le passage du courant uniquement dans un sens spécifique
- les transistors : ils sont capables d’amplifier le signal reçu
- les circuits intégrés : ils sont formés de composants discrets tels que les résistances, condensateurs, diodes et transistors combinés pour former des circuits plus complexes
Les types de circuits électroniques: analogiques, numériques et mixtes
Le circuit analogique est celui qui est constitué entièrement de composants passifs (résistances, condensateurs) et actifs (transistors). Il est généralement utilisé pour traiter des signaux continus tels que ceux produits par un microphone ou une caméra.
Les circuits numériques sont composés de composants électroniques qui peuvent traiter des signaux binaires tels que ceux provenant du code informatique.
Les circuits mixtes sont une combinaison des deux, permettant le traitement simultané de signaux analogiques et numériques à l’aide d’un même circuit, offrant ainsi des performances supérieures à celles des circuits analogiques et numériques séparés. Ils sont largement utilisés pour la conception d’appareils à bas coût.
Les différentes applications des circuits électroniques: amplificateurs, oscillateurs, détecteurs, régulateurs, convertisseurs de signal
Les principales applications des circuits électroniques comprennent :
- l’amplification : elle permet de renforcer le signal reçu afin que les informations puissent être transmises plus efficacement
- les oscillateurs :ils sont utilisés pour générer un signal pouvant être utilisé à des fins variées telles que le contrôle du moteur dans un appareil électrique
- les détecteurs : ils servent à mesurer la quantité de lumière absorbée par un dispositif
- les régulateurs : ils stabilisent la tension fournie par les batteries pour maintenir un niveau constant alors que la charge diminue ou augmente
- les convertisseurs de signal : ils permettent aux systèmes électroniques de communiquer entre eux en convertissant le signal provenant d’un type particulier (analogique ou numérique) en un autre type
Procédés de fabrication et traitement de l’information
Procédés de fabrication: gravure, lithographie et dépôt de couches minces
Les technologies actuelles de fabrication reposent sur un certain nombre de procédés spécifiques dont :
- la gravure au laser : elle permet la création précise des micropuces qui exigent des tolérances très faibles
- la lithographie : c’est une méthode consistant à imprimer sur une plaque-mère le schéma des composants avant qu’ils ne soient intégrés au microcircuit
- le dépôt de couches minces : c’est un procédé qui consiste à appliquer une substance conductrice (telles que le cuivre ou l’or) sur une surface non conductrice afin de former une interface métallique entre les composants et le substrat
Le traitement de l’information en électronique: codage, décodage, modulation, démodulation
Le traitement de l’information en électronique implique :
- le codage et le décodage de signaux : pour les convertir d’un format à un autre. La numérisation consiste à convertir des données analogiques en données numériques afin qu’elles puissent être traitées par des systèmes informatiques
- la modulation : c’est une technique utilisée pour transmettre des informations sur un signal radio ou tout autre type de canal
- la démodulation : elle permet d’extraire les informations contenues dans le signal modulé. Des procédés plus avancés tels que le filtrage du bruit sont nécessaires pour récupérer le signal original
Les procédés de traitement numérique du signal: filtrage, compression, débruitage
Le traitement numérique du signal peut être utilisé pour modifier et optimiser les informations numériques afin qu’elles soient plus faciles à transmettre et plus faciles à stocker. Les procédés de traitement numérique du signal comprennent :
- le filtrage : il permet de supprimer ou d’atténuer certaines fréquences indésirables présentes dans un signal numérique
- la compression : elle consiste à réduire la taille des fichiers en supprimant les données superflues ou non pertinentes
- le débruitage : c’est une technique qui permet d’améliorer la qualité d’un signal perturbée par le bruit en filtrant celui-ci.
