Enseignements dispensés dans le cadre du poste d`ATER (07-08)

Enseignements dispensés dans le cadre du poste d’ATER (07-08)
Depuis septembre 2007, je suis ATER à temps complet à l’Université de Marne La
Vallée. J’ai ainsi pu dispenser, à ce jour, des cours en première, deuxième et troisième année
de licence. Les enseignements que j’ai effectués concernent les domaines de l’électronique
numérique et analogique. Ils sont répartis de la manière suivante :
Matière
Année
scolaire
Niveau
Parcours
Durée (h)
Nature
Electronique numérique 2007-2008
Licence 3
EEA(4)
12
TD
Electronique analogique 2007-2008
Licence 2
EAA
18
TP
Licence 1
EAA
30
Cours
30
TD
30 h
42 h
18 h
Cours
TD
TP
Electricité
et
électronique
2007-2008
TOTAL
(4)
EEA : Electronique, Electrotechnique et Automatique
Cours et TD d’électricité et d’électronique – 1ère année licence
Ce cours a pour objectif d’initier les étudiants aux différentes notions fondamentales
de l’électricité et de l’électronique analogique et numérique. Il comporte quatre parties :
- la définition des grandeurs fondamentales de l'électricité et la présentation des
conventions utilisées (tension, intensité, dipôles linéaires, sources, récepteur,
générateur, puissance et énergie électrique).
- l’étude des circuits en régime continu, la loi d'Ohm et les lois de Kirchhoff. La
présentation du diviseur de courant et de tension avec les règles d’association de
résistances et les théorèmes de base (principe de superposition, théorèmes de
Thévenin et de Norton).
- l’étude des circuits en régime sinusoïdal avec un rappel sur les grandeurs
sinusoïdales, la représentation complexe, la loi d'Ohm généralisée, la notion
d’impédance et d’admittance, les règles d’associations d'impédances en série et en
parallèle et l’extension des lois du continu au sinusoïdal, ainsi que la
représentation de la fonction de transfert d'un filtre et du diagramme de Bode.
- et enfin, l’électronique numérique avec les bases de numération, l’algèbre de
Boole, les logiques combinatoire et séquentielle.
TP d’électronique analogique – 2ème année licence
Dans un premier temps, les étudiants réalisent un circuit simple permettant d’étudier la
diode à jonction et de vérifier son principe de fonctionnement, puis de tracer sa
caractéristique. Par la suite, ils étudient quelques applications de la diode (circuits limiteurs,
redressement d'une tension alternative et filtrage).
L'amplificateur opérationnel est également étudié. Les étudiants réalisent des
montages fondamentaux permettant de montrer quelques applications de l’amplificateur
opérationnel.
TD d’électronique numérique – 3ème année licence
Ces séances de TD permettent aux étudiants d’approfondir les différentes notions
abordées en cours. Après une première partie dédiée à la logique combinatoire (rappels sur les
composants et fonctions de base, les tableaux de Karnaugh, le codage des nombres binaires,
DCB, Gray, changement de codes, arithmétique numérique…), les TDs portent sur la logique
séquentielle avec des exercices sur les bascules, les registres à décalage, les compteurs
asynchrones et synchrones.
Enseignements dispensés pendant le monitorat (04-07)
Durant les trois années du doctorat, j’ai eu le statut de moniteur à l’Université de
Versailles Saint Quentin. J’ai ainsi pu dispenser des cours en deuxième et troisième année de
licence, en première et deuxième année de master à raison de 64 heures équivalent TD par an.
Les enseignements que j’ai effectués concernent les domaines de l’électronique numérique et
analogique, de l’électromagnétisme, du traitement des données et de la théorie et traitement
du signal. Ils sont répartis de la manière suivante :
Matière
Année
scolaire
Niveau
Parcours
Durée (h)
Nature
Electromagnétisme
2004-2005
2005-2006
2006-2007
Master 2
SPI(1)
Spécialité R2M(2)
54
TP
Signaux aléatoires
2004-2005
2005-2006
2006-2007
Master 1
Physique
&
SPI
95
TP
Traitement du signal
2004-2005
2005-2006
Licence 3
Physique
&
SPI
58
TP
Statistique et traitement
des données
2004-2005
Master 1
SPI
Spécialité TRIED(3)
16
TP
Licence 2
Physique
&
SPI
20
TP
30
TD
243 h
30 h
TP
TD
2005-2006
Electronique numérique
2006-2007
TOTAL
(1)
SPI : Sciences Pour Ingénieur
R2M : Réseaux de Radiocommunications avec les Mobiles
(3)
TRIED : TRaitement de l’Information et Exploitation des Données
(2)
TP d’électromagnétisme – 2ème année master SPI – Spécialité R2M
Ce TP permet aux étudiants d’appréhender la complexité du phénomène de diffraction
aux fréquences utilisées en télécommunication mobile (GHz). Ils effectuent des mesures de
diagrammes de diffraction de différentes cibles (plaque métallique avec ou sans motif) dans
une chambre anéchoïde grâce à un banc de mesure fonctionnant à 5.8 GHz, en mode bistatique. Le signal reçu au niveau de l’antenne réceptrice est injecté dans un analyseur de
spectre, permettant de visualiser les composantes spectrales du signal. La géométrie et les
dimensions des cibles influent sur les résultats expérimentaux. Ce TP permet de rendre
compte de l’importance de l’aspect vectoriel de l’onde quand on travaille dans le domaine
raisonnant (dimensions caractéristiques des cibles du même ordre de grandeur que la longueur
d’onde λ). Il permet aussi de sensibiliser les étudiants aux mesures hyperfréquences et à
l’utilisation d’un analyseur de spectre.
TP de traitement des données – 1ère année master SPI – Spécialité TRIED
Ces TPs sont effectués sur ordinateur en utilisant le langage de programmation
Matlab. Les étudiants travaillent sur un ensemble de données simulées. Ils déterminent la
nature ou la forme de la dépendance pouvant exister entre ces données (droite de régression
linéaire…). Ceci permet d’aborder la notion de variance, de résidus et de calculer des
intervalles de confiances. Ils mettent aussi en œuvre des méthodes de classification de
données telle que la décision Bayesienne s’appuyant sur les notions de probabilités et
l’analyse en composantes principales.
TP de théorie et traitement du signal – 3ème année licence
Les étudiants travaillent sur le logiciel de calcul et de visualisation SIDEAL développé
à l’université de Versailles sous Matlab par Rodrigo de Oliviera (MCF, section CNU 63). Ils
effectuent une analyse de Fourier de différents signaux périodiques (impulsions
rectangulaires, sinusoïde redressée…) et reconstruisent le signal à partir de ses composantes
de Fourier. Cette analyse est effectuée de manière classique ou en utilisant la TFD. Ceci
permet de voir l’influence du nombre d’harmoniques sur le signal restitué. Les notions de
filtrage et d’échantillonnage sont également abordées. Les étudiants retrouvent les relations de
filtrage linéaire dans le domaine temporel et fréquentiel. L’échantillonnage idéal (prélèvement
instantané) et réel (échantillonneur bloqueur ou suiveur) sont étudiés dans le domaine spectral
en travaillant sur un signal temporel d’origine en sinus cardinal.
TP de signaux aléatoires – 1ère année masters Physique et SPI
Ces TPs s’inscrivent dans la continuité des TPs de licence 3. Ils permettent aux
étudiants de travailler sur des signaux aléatoires. Dans un premier temps, les étudiants
travaillent sur un signal aléatoire représenté par un bruit blanc gaussien. Ce signal est délivré
par un générateur de tension. Les différentes étapes du TP conduisent les étudiants à retrouver
expérimentalement la densité de probabilité ainsi que la fonction de répartition du bruit blanc
gaussien. Un sommateur à deux entrées est réalisé, permettant de noyer un signal sinusoïdal
dans du bruit blanc et de le retrouver en faisant des sommations cohérentes. Dans une
deuxième partie, basée purement sur la simulation, les étudiants effectuent une étude
statistique d’un bruit blanc gaussien ou uniforme. Ils sont amenés à retrouver les
caractéristiques statistiques du signal étudié (densité de probabilité, autocorrélation…) mais
aussi à retrouver le lien entre ces fonctions statistiques et les grandeurs énergétiques du signal
telles que la puissance moyenne statistique et la densité spectrale de puissance. La même
étude est effectuée sur le bruit blanc après un filtrage linéaire. Ceci permet aux étudiants de
constater la conservation du caractère gaussien après filtrage et de vérifier les relations de
filtrage entre les fonctions statistiques des signaux en entrée et sortie d’un filtre. Les notions
d’estimateurs sont abordées en travaillant sur les autocorrélations et les densités spectrales de
puissance.
TD et TP d’électronique numérique – 3ème année licence
En TD, les étudiants se familiarisent avec les différentes bases de numération, en
effectuant des codages et passages d’une base à une autre. Ils manipulent des fonctions
logiques et calculent leurs expressions grâce aux tables de vérité. Enfin, les tableaux de
Karnaugh à différentes dimensions sont exploités dans le but de simplifier les expressions les
plus complexes.
Les TPs que j’ai encadrés relèvent d’une initiation à l’électronique numérique. Les
étudiants câblent des fonctions logiques à partir de circuits intégrés et mettent ainsi en
pratique les notions théoriques acquises en cours et en TD. Ils réalisent en particulier des
comparateurs et des additionneurs en base 2 sur des nombres codés sur plusieurs bits.
En complément à ces enseignements, j’ai participé à l’élaboration de la partie
électronique numérique du sujet d’examen.