Circuit électronique
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2008-03-27T01:00:27Z
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Un '''circuit électronique''' est un ensemble de [[composant électronique|composants électroniques]] interconnectés souvent à l'aide d'un [[circuit imprimé]] et dont le but de remplir une [[utilité|fonction]]. C'est pour cela qu'un circuit électronique est souvent considéré comme une '''boîte noire''' comportant :
* Une entrée pour l'[[alimentation électrique|alimentation]],
* Une ou plusieurs entrées,
* Une ou plusieurs sorties.
Souvent, un '''circuit électronique''' est connecté à des dispositifs électromécaniques afin de matérialiser le traitement électronique (voir : [[circuit électronique#Les actionneurs|Les actionneurs]]). Les composants d’un circuit électronique sont essentiellement assemblés sur un support [[isolant]] ([[bakélite]]) comportant des pistes conductrices et des [[connecteur]]s, le [[circuit imprimé]], et ou alors regroupés dans de petites ou grosse puces : les [[circuit intégré|circuits intégrés]].
== Conception ==
Un circuit électronique paraît toujours compliqué. Pourtant, il est juste constitué de quelques modules indépendants, qui sont des circuits électroniques, eux-mêmes constitués de modules (parfois appelés « étages »).
Au final, on arrive à des modules élémentaires qui sont les briques du circuit. Ces modules élémentaires sont constitués de « modules » un peu spéciaux : les composants électroniques. Voici une liste des principaux modules rencontrés en électronique :
* l’alimentation
* les [[Filtre (électronique)|filtres]]
* la puissance
* l’amplification
* l’informatique
=== L’alimentation ===
{{Article détaillé|alimentation électrique}}
Une alimentation a pour but de générer du courant nécessaire au fonctionnement du circuit. Elle est donc constituée :
* d’un [[capteur]] (la prise électrique, ou un panneau solaire), qui sert à transformer de l’énergie brute en courant électrique
* d’un étage de transformation, qui sert à rapprocher la tension électrique au niveau du besoin (ex : 220 V→12 V). L’étage de transformation est souvent réalisé par un [[Transformateur électrique|transformateur]].
* d’un étage de [[lissage]], qui assure la stabilité de la tension (pas de parasites ou de pics, dans le cas d’une tension continue). Ce lissage est souvent effectué par des [[condensateur]]s
* d’un étage de contrôle de la [[Tension électrique|tension]], qui assure d’avoir une tension d’alimentation toujours identique quelle que soit la puissance consommée par le circuit.
=== Les filtres ===
{{Article détaillé|filtre (électronique)}}
Un [[Filtre (électronique)|filtre analogique]] sert à modifier la structure [[harmonique]] d’un signal analogique. On distingue :
* [[Filtre coupe-bande]] (ou réjecteur)
* [[Filtre passe-bande]]
* [[Filtre passe-haut]] (ou coupe-bas)
* [[Filtre passe-bas]] (ou coupe-haut)
=== La puissance ===
Le module de puissance fonctionne comme un module normal avec quelques contraintes :
* Posséder des composants électroniques adaptés au besoin (isolation électrique, échauffement)
* Posséder un étage de protection (détection de surchauffe, de [[court-circuit|courts-circuits]], etc.)
* Répondre aux normes encadrant l’utilisation de l’appareil.
=== L’amplification ===
L’[[amplificateur électronique|amplification]] est réalisée au moyen d’un composant de base : le [[transistor]]. Le domaine de l’amplification est tellement utilisé en électronique, qu’au fil du temps, différents modules sont venus se greffer au [[transistor]] (lissage, rétrocontrôle, protection). Un composant intègre toutes ces fonctions : l’[[amplificateur opérationnel]]. Il contient un circuit électronique intégré (transistors, condensateurs, diodes) qui fait en sorte que l’amplification soit vue comme une boîte noire (principe du circuit électronique).
=== L’informatique ===
En électronique, on peut aussi voir un signal électrique comme porteur d’information. Ce département de l’électronique s’appelle l’[[informatique]]. L’acteur principal est le [[transistor]], mais vu cette fois-ci comme un [[interrupteur]]. Le signal est codé sur deux valeurs :
* présence de tension → valeur « 1 »
* absence de tension → valeur « 0 »
Lorsque l’on conçoit un circuit électronique pour l’informatique, on raisonne surtout avec ces deux chiffres (0 et 1), c’est donc un [[traitement numérique du signal|signal numérique]] qui est traité.
Les principaux modules sont :
* les [[Fonction logique|portes logiques]]
* les [[logique classique|opérateurs logiques]] (assemblage de portes logiques)
** module additionneur
** module soustracteur
** module compteur
* la [[Mémoire informatique|mémoire]]
* les [[processeur]]s
Le traitement informatique est souvent découplé du traitement analogique. Le pont entre ces deux mondes est réalisé par deux convertisseurs :
* le CAN : [[convertisseur analogique-numérique]]
* le CNA : [[convertisseur numérique-analogique]]
=== Autres ===
Il existe beaucoup d’autres modules en électronique, voici quelques exemples :
* les émetteurs-récepteurs
** [[Radioélectricité|radio]] (portails électriques, fermeture centralisée d’une voiture, etc.)
** [[infrarouge]] (télécommande de téléviseur)
* le [[multiplexage]] (réalisé par le [[multiplexeur|multiplexage]]-[[démultiplexeur|démultiplexage]])
** série ([[RS-232]])
** [[Universal Serial Bus|USB]]
* le modulateur-démodulateur ([[modem]])
* le timer (circuit intégré produisant un signal carré entièrement paramétrable)
== Les composants électroniques ==
{{Article détaillé|composant électronique}}
* Analogiques
** [[Résistance (composant)|résistance]] (limitation du passage du courant)
** [[diode]] (passage du courant dans un seul sens)
** [[condensateur]] (accumulation de courant)
** [[transistor]] et son précurseur, le [[Tube électronique|tube]] (amplification/commutation)
** [[Bobine (électricité)|bobine]] (self ou inductance) (filtrage de parasites, résistance à variation du courant)
** le [[Transformateur électrique|transformateur]] (amplification/abaissement de la tension)
** l'[[amplificateur opérationnel]] (composant actif permettant de réaliser les principales opérations mathématiques : addition, soustraction, multiplication, division, intégration, dérivation)
** le [[triac]]/[[thyristor]]
* Numériques
** Compteur-décompteur
** Circuits opérationnels (additionneur, soustracteur)
** [[Porte_logique#Représentation_graphique|Circuits logiques]]
** [[multiplexeur]]-démultiplexeur
** [[Mémoire informatique|mémoire]]
== Les interfaces ==
Un circuit électronique peut avoir besoin d’informations extérieures, non électriques. Dans ce cas, il existe différents convertisseurs d’information et/ou d'énergie ([[transducteur]]s) :
=== Les commandes ===
Voici une liste des principales commandes convertissant un signal quelconque en signal électrique analogique (entre parenthèses le signal source)
* l'[[interrupteur]] (signal binaire suite à une pression solide) (ex : bouton poussoir, fin de course)
* le [[potentiomètre]] rotatif (angle de rotation) (ex : bouton de volume d’une chaîne Hi-Fi)
* le [[potentiomètre]] linéaire (distance) (ex : variateur de lampe halogène)
* l’[[électroaimant]] (variations d’un champ magnétique) (ex : micros de guitare)
* le [[métal]] (champ électrostatique) (ex : alarmes de voitures)
* le [[microphone]] (vibration) (ex : micro)
* le capteur de [[pression]] (pression fluide – gaz ou liquide) (ex : station météo)
* le capteur [[piézoélectricité|piézo-électrique]] (signal analogique suite à une pression solide) (ex : balances)
* le capteur de [[température]] (ex : thermomètre électronique)
* le capteur chimique ([[molécule]]) (ex : détecteur de monoxyde de carbone)
* les barrières (passage d’un corps opaque devant un rayon)
** infrarouge (ex : sonnette d’entrée des magasins, compte tours)
** laser
* le capteur de proximité
* le capteur optique (ex : souris d’ordinateur)
* le capteur [[laser]] (disque optique) (ex : lecteur CD)
* le capteur volumétrique (ex : alarmes)
* le capteur [[infrarouge]] (lumière infrarouge) (ex : téléviseurs)
* le [[Photodétecteur|photorécepteur]] (quantité de lumière) (ex : éclairage nocturne automatique)
* l’[[accéléromètre]] (accélération) (ex : mesures d’accélération et de position)
* le [[gyroscope]] (variation de position)
* l’[[Antenne radioélectrique|antenne]] (signal radio)
* l’[[électrode]] (variation du champ électrique) (ex : électrocardiographe)
* le [[dynamo]]mètre (vitesse de rotation)
=== Les actionneurs ===
Voici la liste des principaux convertisseurs permettant d’avoir une action physique à partir d’un signal électrique (entre parenthèses le type de signal généré) :
* le [[Machine électrique|moteur électrique]] (rotation) (ex : voiture électrique)
* le [[Canon à électrons|canon à électron]] (émission d’électrons) (ex : téléviseur)
* l’[[électroaimant]] (champ magnétique) (ex : verrouillage de portes)
* le [[haut-parleur]] (variation de pression) (ex : chaîne Hi-Fi)
* l’[[électrovanne]] (ouverture/fermeture d’une vanne)
* l’émetteur électromagnétique (rayonnement électromagnétique)
** Ampoule à [[Incandescence|incandescente]] (lumière visible)
** [[tube fluorescent]] (ultraviolets)
** ampoule [[halogène]] (lumière visible) (ex : éclairage de concerts)
** [[Diode électroluminescente|Led]]/[[Diode électroluminescente organique|Oled]] (lumière visible monochromatique) (ex : voyants en tout genre)
** l’émetteur [[infrarouge]] (lumière infrarouge) (ex : télécommande)
** l’émetteur [[micro-onde]] (micro-ondes) (ex : micro-ondes)
** l’[[émetteur radio]] (ondes radio) (ex : émetteur radio)
* la [[Résistance (composant)|résistance]] (rayonnement thermique, chaleur) (ex : convecteurs)
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[[Catégorie:Circuit électrique]]
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