Lernzettel: Introduction aux composants électroniques et capteurs

📋 Plan du Cours

1. Transducteurs audio
2. Antennes et supports d'information
3. Logique numérique et mémoire
4. Capteurs et composants dépendants
5. Diodes, transistors et thyristors
6. Passifs, inductances et transformateurs

📖 1. Transducteurs audio

🔑 Notions clés & Définitions

• Sensibilité du microphone : La sensibilité d’un microphone indique sa capacité à convertir des sons en signaux électriques.
• Fidélité du haut-parleur : La fidélité d’un haut-parleur décrit sa capacité à reproduire le son sans distorsion.
• Microphone : Un microphone est un transducteur qui transforme les sons en signaux électriques.

📝 Points essentiels

• Plus la sensibilité d’un microphone est élevée, plus il capte les sons faibles.
• Un haut-parleur fidèle reproduit les sons de façon exacte, sans distorsion.
• Microphone et haut-parleur sont l’inverse fonctionnel : sons → signaux électriques, puis signaux électriques → sons.
• La durée d’enregistrement d’un CD est de 74 minutes.

📖 2. Antennes et supports d'information

🔑 Notions clés & Définitions

• Antenne : Une antenne est un dispositif qui émet et reçoit des ondes radioélectriques pour transmettre et recevoir des signaux.
• Antenne Yagi : Une antenne Yagi est une antenne directive composée d’un dipôle, d’un réflecteur et de directeurs.
• CD-ROM : Un CD-ROM est un disque compact en lecture seule dont les données ne sont pas réinscriptibles.

📝 Points essentiels

• Deux types d’antennes : dipôle et Yagi.
• Trois parties d’une antenne Yagi : réflecteur, dipôle, directeurs.
• CD-ROM signifie Compact Disc Read-Only Memory.
• Un CD comporte trois zones concentriques : une plage de fin, une zone de données, un entête.

📖 3. Logique numérique et mémoire

🔑 Notions clés & Définitions

• Entrée logique (porte) : L’entrée d’une porte logique correspond au nombre d’entrées qu’un CIL peut accepter.
• Sortance logique (porte) : La sortance d’une porte logique correspond au nombre de circuits de sortie qu’un CIL peut piloter.
• ROM : Une ROM est une mémoire en lecture seule, non volatile.

📝 Points essentiels

• Pour une porte logique, le temps de retard est le temps de passage d’un état haut à un état bas ou inversement.
• La ROM conserve les données même sans alimentation, alors que la RAM les perd.
• TTL et CMOS ont des différences de tension d’alimentation : TTL = 5 V, CMOS entre 3 et 18 V.

📖 4. Capteurs et composants dépendants

🔑 Notions clés & Définitions

• Capteur : Un capteur mesure une grandeur physique et la convertit en signal électrique.
• Sensibilité du capteur : La sensibilité d’un capteur caractérise sa capacité à réagir à la grandeur mesurée.
• Plage de mesure : La plage de mesure est l’intervalle de valeurs sur lequel un capteur fonctionne correctement.

📝 Points essentiels

• Trois caractéristiques de capteurs : sensibilité, plage de mesure, linéarité.
• LDR : détecteurs de lumière et commandes automatiques d’éclairage.
• Varistance (VDR) : change de résistance en fonction de la tension appliquée et protège des surtensions.
• Une photodiode convertit la lumière en courant, et une DEL émet de la lumière quand elle est alimentée.

📖 5. Diodes, transistors et thyristors

🔑 Notions clés & Définitions

• Diode redresseuse : Une diode redresseuse est une diode utilisée pour redresser le courant dans des circuits.
• Transistor bipolaire : Un transistor bipolaire est commandé par la polarisation et présente un gain en courant.
• Thyristor : Un thyristor est un composant semi-conducteur qui agit comme un interrupteur contrôlé.

📝 Points essentiels

• Trois modes de déclenchement d’un thyristor : par courant de gâchette, par montée de tension, par température.
• Un exemple de référence : 1N4004 est une diode redresseuse, et BC557 est un transistor PNP faible puissance.
• TIP41B correspond à un transistor NPN de puissance.
• Entre photo-diodes et photopiles : photodiode génère un courant, photopile produit une tension par effet photovoltaïque.

📖 6. Passifs, inductances et transformateurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Condensateur chimique : Un condensateur chimique se choisit notamment par sa capacité et sa tension de service.
• Potentiomètre : Un potentiomètre est une résistance variable réglable.
• Inductance : Une inductance est constituée d’un fil enroulé en bobine autour d’un noyau.

📝 Points essentiels

• Deux différences de condensateurs : l’électrolytique est polarisé, le céramique est non polarisé.
• Trois types de potentiomètres : linéaire, logarithmique, trimmer.
• Deux défauts d’un transformateur : pertes par effet Joule et pertes magnétiques.
• Deux caractéristiques d’un transformateur : rapport de transformation et puissance nominale.

📊 Tableaux de synthèse

CMOS vs TTL

Technologie	Tension d’alimentation	Type de mémoire/usage
TTL	5 V	Circuits logiques
CMOS	Entre 3 et 18 V	Circuits logiques

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre sensibilité (capte les sons faibles) et fidélité (reproduction exacte sans distorsion) entre microphone et haut-parleur.
2. Inverser le rôle microphone/haut-parleur : l’un fait sons → signaux électriques, l’autre fait signaux électriques → sons.
3. Mélanger ROM et RAM : la ROM est non volatile alors que la RAM est volatile.
4. Prendre la sortance pour le nombre d’entrées ou l’entrée pour le nombre de sorties d’un CIL.
5. Croire que DEL et photodiode font la même chose : la DEL émet, la photodiode génère un courant.
6. Oublier qu’un transformateur a aussi des pertes (Joule et magnétiques) en plus de l’action d’induction.
7. Rater la polarisation : le condensateur électrolytique est polarisé, pas le céramique.

✅ Checklist Examen

1. Définir la sensibilité d’un microphone et dire l’effet d’une sensibilité élevée.
2. Définir la fidélité d’un haut-parleur et relier fidélité à l’absence de distorsion.
3. Définir une antenne et citer deux types : dipôle et Yagi.
4. Décrire une antenne Yagi et citer ses trois parties : réflecteur, dipôle, directeurs.
5. Donner deux exemples de supports d’information : disque dur et CD-ROM.
6. Définir l’entrée et la sortance d’une porte logique en termes de CIL.
7. Définir ROM et RAM, puis donner la différence liée à la conservation sans alimentation.
8. Définir un capteur et citer trois caractéristiques : sensibilité, plage de mesure, linéarité.
9. Définir la LDR et donner deux domaines d’utilisation.
10. Définir une varistance et donner son rôle de protection contre les surtensions.
11. Citer trois modes de déclenchement d’un thyristor.
12. Définir le Triac et préciser le sens de conduction une fois déclenché.
13. Définir un potentiomètre, donner son symbole, puis citer trois types et trois critères de choix.
14. Définir la photodiode et la diode à capacité variable (varicap) et distinguer photo-diodes/photopiles.