2026-2027
Avenue Victor Maistriau 8a
7000 Mons
Fiche ects de l'unité d'enseignement #2186 intitulée :
Traitement et transmission des signaux électroniques
Bachelier en Biotechnique / Bloc 3
- option Bioélectronique et Instrumentation
Informations
Responsable d'UE : FANCHON Cyril
Bloc : BIO3
Période : 1er quadrimestre
Durée : 66 h
Crédits : 5 ects
UE Prérequises :
- Projet en bioélectronique
UE Corequises : aucune
Activités d'apprentissage (AA)
- Électronique appliquée et traitement des signaux 3 : 40 h, DST08 PROF
- Transmission de données : 26 h, DST08 PROF
Connaissances et compétences préalables
Les notions fondamentales d'électricité, d'électronique analogique et numérique.
Contribution aux objectifs du référentiel de compétences de l'ARES
- Communiquer et informer
- Choisir et utiliser les moyens d’informations et de communication adaptés
- Mener une discussion, argumenter et convaincre de manière constructive
- Utiliser le vocabulaire adéquat
- Présenter des prototypes de solution et d’application techniques
- Utiliser une langue étrangère
- Collaborer à la conception, à l’amélioration et au développement de projets techniques
- Elaborer une méthodologie de travail
- Analyser une situation donnée sous ses aspects techniques et scientifiques
- Proposer des solutions qui tiennent compte des contraintes
- S’engager dans une démarche de développement professionnel
- Développer une pensée critique
- Travailler tant en autonomie qu’en équipe dans le respect de la structure de l’environnement professionnel
- S’inscrire dans une démarche de respect des réglementations
- Participer à la démarche qualité
- Intégrer les différents aspects du développement durable
- Apporter les solutions techniques en réponse aux questionnements spécifiques dans le domaine biologique
- Exploiter les connaissances de base des sciences du vivant.
- Analyser les besoins matériels et les mettre en oeuvre.
- Préparer l’analyse et l’exploitation des résultats des dispositifs de collecte de données
- Assurer la fonctionnalité des appareillages
- Choisir les moyens ou méthodes d’acquisition et de transmission de données adéquates
Acquis d'apprentissage spécifiques
À partir de mises en situation, de schémas de circuits, de relevés (mesurés ou simulés) et/ou d'un cahier des charges, l'étudiant est capable :
AA1 — Modéliser. De traduire mathématiquement, en temporel et/ou en fréquentiel, les signaux et fonctions de transfert (filtre actif, étage à JFET/MOSFET/ISFET, oscillateur, signal modulé analogique ou numérique) afin de prédire le comportement d'un circuit ou d'une chaîne de transmission et d'en justifier les choix de conception.
AA2 — Concevoir. De dimensionner un sous-ensemble (filtre à partir d'un gabarit, étage à transistor à effet de champ, oscillateur, modulateur/démodulateur) afin de satisfaire un cahier des charges, en argumentant les compromis retenus et, s'il échet, en validant le dimensionnement par simulation.
AA3 — Réaliser et diagnostiquer. D'interconnecter et tester ces sous-ensembles au sein d'une chaîne d'acquisition ou de transmission afin d'en relever les caractéristiques métrologiques (gain, bande passante, indice de modulation, S/B, TEB, efficacité spectrale), d'évaluer l'adéquation au cahier des charges, de documenter la procédure de test et, s'il échet, de poser un diagnostic.
AA4 — Sélectionner et communiquer. De comparer des techniques de modulation et des normes de transmission sans fil afin de sélectionner celle qui répond aux contraintes d'une application bioélectronique (débit, portée, bande, consommation, bruit) et de présenter ce choix de manière argumentée, avec le vocabulaire adéquat et en exploitant des fiches techniques, y compris en anglais.
Contenu des AA
Électronique appliquée et traitement des signaux 3
Contenu — Électronique appliquée et traitement des signaux 3
- Transistor JFET : structure, principe de fonctionnement, caractéristiques de transfert et de sortie, influence de la température, lecture des fiches techniques et dispersions ; polarisation élémentaire et automatique ; amplification petits signaux (modèle du transistor, schéma équivalent, résistances d'entrée et de sortie, montages source commune et drain commun).
- Transistor MOSFET à enrichissement et à appauvrissement : structure, fonctionnement, courbes et grandeurs caractéristiques, précautions d'emploi (résistance d'entrée, décharges électrostatiques) ; applications.
- Transistor ISFET : principe de sensibilité aux ions et application au pH-mètre électronique ;
- Filtres actifs — synthèse : filtres actifs et passifs, filtre idéal et filtre réel, gabarits (passe-bas, passe-haut, passe-bande, coupe-bande), normalisation et transposition de fréquence ; approximations de Butterworth, de Tchebychev et de Bessel (réponse en fréquence, fonction de transfert, ordre minimum, retard de groupe) via l'utilisation de logiciels.
- Filtres actifs — réalisation : mise en cascade de cellules d'ordre 1 et 2, structures de Sallen-Key et de Rauch, propriétés des cellules du deuxième ordre ; principe des filtres à capacités commutées et leurs limitations.
- Oscillateurs sinusoïdaux : conditions de Barkhausen ; oscillateurs à réseaux déphaseurs RC et à pont de Wien, stabilisation de l'amplitude ; oscillateurs LC (Colpitts, Hartley) ; propriétés et impédance du quartz, oscillateurs à quartz.
- …
Transmission de données
Contenu — Transmission de données
- Structure d'un système de transmission : source, émetteur, canal, récepteur ; notions de signal, de bruit et de rapport signal sur bruit ; bande de base et nécessité de la modulation.
- Classification et caractérisation des signaux : signaux de durée finie, causaux, périodiques et non périodiques ; énergie et puissance moyenne.
- Analyse spectrale : série et transformée de Fourier, formule de Parseval, densité spectrale ;
- Modulations analogiques : modulation d'amplitude (AM, DSB-SC, SSB), représentation spectrale, largeur de bande, puissance ; modulateurs et démodulateurs (détection d'enveloppe, démodulation cohérente) ;
- Transmission numérique : synoptique de la chaîne (codage, modulation, égalisation), signal NRZ, débit binaire et rapidité de modulation, taux d'erreur binaire (TEB), efficacité spectrale.
- Modulations numériques : ASK/OOK, FSK, CPFSK, MSK, GMSK, BPSK, DBPSK, QPSK, M-PSK et QAM ; modulateurs et démodulateurs IQ ; constellations ; comparaison et critères de choix d'une modulation.
- Éléments de radiofréquence : mélangeurs de fréquences (oscillateur local, fréquence intermédiaire, mélangeurs passifs et actifs, produits d'intermodulation).
- Panorama des normes de transmission sans fil (Bluetooth, ZigBee, Wi-Fi, bandes ISM…) : bande, débit, portée, modulation utilisée et critères de sélection pour une application de mesure ou bioélectronique.
- …
Répartition des heures
Électronique appliquée et traitement des signaux 3 : 20 h de théorie, 20 h d'exercices/Labos
Transmission de données : 13 h de théorie, 13 h d'exercices/Labos
Méthodes d'enseignement
Électronique appliquée et traitement des signaux 3 : cours magistral, travaux de groupes, approche par situation problème, utilisation de logiciels
Transmission de données : cours magistral, travaux de groupes, étude de cas, utilisation de logiciels
Langues d'enseignement
Électronique appliquée et traitement des signaux 3 : français, anglais
Transmission de données : français, anglais
Supports
Électronique appliquée et traitement des signaux 3 : syllabus, notes d'exercices, protocoles de laboratoires, Informations complémentaires sur la plateforme Moodle de l'AA.
Transmission de données : syllabus, notes d'exercices, protocoles de laboratoires, Informations complémentaires placées sur la plateforme Moodle
Ressources bibliographiques
Électronique appliquée et traitement des signaux 3
1. Van Valkenburg ME. Analog filter design. New York: Holt, Rinehart and Winston; 1982. 608 p. (HRW series in electrical and computer engineering).
2. Floyd TL. Électronique : composants et systèmes d’application. 5e éd. Repentigny (Québec): Les Éditions Reynald Goulet. 1054 p.
3. Blot J. Les transistors : éléments d’intégration des circuits analogiques. Paris: Dunod; 1995. 373 p.
4. Millman J. Microelectronics: digital and analog circuits and systems. New York: McGraw-Hill; 1979. 881 p. (McGraw-Hill series in electrical engineering).
Transmission de données
1. Lacoste R. B.A.-BA des mélangeurs de fréquences radio : tout ce qu’il faut savoir pour bien les choisir. Elektor. janv 2019;(1):105.
2. Lacoste R. Bruit et sensibilité des récepteurs : une introduction. Elektor [Internet]. déc 2016 [cité 13 sept 2026]. Disponible sur: https://www.elektormagazine.fr/160307
3. Rimlinger A. DBPSK ! OFDM ! Le sans fil dans tous ses états. Elektor. janv 2009;(1).
4. Agilent Technologies. Digital modulation in communications systems: an introduction [Application note] [Internet]. Santa Clara (CA): Agilent Technologies; [cité 13 sept 2026]. Disponible sur: https://www.keysight.com/us/en/assets/7018-09093/application-notes/5965-7160.pdf
5. de Dieuleveult F, Romain O. Électronique appliquée aux hautes fréquences : principes et applications. 2e éd. Paris: Dunod; 2017. 552 p. (Technique et ingénierie).
6. Lacoste R. Le filtrage numérique sans stress : les filtres CIC. Elektor [Internet]. mars 2016 [cité 13 sept 2026]. Disponible sur: https://www.elektormagazine.fr/150636
7. Lacoste R. Modulations numériques : le B.A.-BA — GMSK, OQPSK, QAM, OFDM & Cie. Elektor. juill 2018;92‑8.
8. McDermott T. Wireless digital communications: design and theory. Tucson (AZ): Tucson Amateur Packet Radio Corporation.
Évaluation et pondération
Méthode d'évaluation : note aux AA
Langues d'évaluation :
- Électronique appliquée et traitement des signaux 3 : français, anglais
- Transmission de données : français, anglais
Pondération par AA :
- Électronique appliquée et traitement des signaux 3 : 60 %
- Transmission de données : 40 %
Modalités d'évaluation :
Électronique appliquée et traitement des signaux 3 :
Pondération:
Examen 70%
Évaluation continue 30% (non remédiable en 2e session)
Évaluation continue:
Elle prend en considération l'assiduité de l'étudiant, la participation et le proactivité lors des différentes séances et les rapports de laboratoires.
Les laboratoires, exercices seront organisés tout au long de l'AA, la présence à ces séances est obligatoire.
L'absence non justifiée à l'une de ces séances sera sanctionnée par une note de 0/20 comptabilisée dans l'évaluation continue.
Aucun rapport, aucune activité en ligne, ne sera corrigé (et donc coté) après les deadlines fixées tout au long de l'UE. Par défaut, la deadline pour la remise d'un rapport de laboratoire est fixée à maximum 2 semaines après la séance au laboratoire.
Examen théorique :
Il peut porter sur toutes les notions indiquées dans les feuilles de matières vues accessibles sur la page Moodle du cours !
Il vérifiera les différents acquis d'apprentissage permettant de déterminer si l'étudiant a acquis le seuil de réussite [50%] et éventuellement un degré de maitrise. [entre 50% et 100%].
Modalité d'examen :
Examen écrit. Il comptera pour 100 % de l’examen.
Transmission de données :
Pondération:
Examen 70%
Évaluation continue 30% (non remédiable en 2e session)
Évaluation continue:
Elle prend en considération l'assiduité de l'étudiant, la participation et le proactivité lors des différentes séances et les rapports de laboratoires.
Les laboratoires, exercices et/ou activités en ligne seront organisés tout au long de l'AA, la présence à ces séances est obligatoire.
L'absence non justifiée à l'une de ces séances sera sanctionnée par une note de 0/20 comptabilisée dans l'évaluation continue.
Aucun rapport, aucune activité en ligne, ne sera corrigé (et donc coté) après les deadlines fixées tout au long de l'UE. Par défaut la deadline concernant la remise des rapports de laboratoire (y compris mini-usine) est fixée à maximum 2 semaines après la séance de laboratoire.
Examen : oral. Il comptera pour 100 % de l’examen.
Il peut porter sur toutes les notions indiquées dans les feuilles de matières vues accessibles sur la page Moodle du cours !
Il vérifiera les différents acquis d'apprentissage permettant de déterminer si l'étudiant a acquis le seuil de réussite [50%] et éventuellement un degré de maitrise. [entre 50% et 100%].