NUMERIQUE

Ce cours initie les étudiants à la conception de circuits numériques à l’aide du langage VHDL (VHSIC Hardware Description Language). Il couvre la syntaxe de base, la modélisation de circuits, la simulation et la synthèse sur FPGA. Les étudiants apprendront à décrire des circuits combinatoires (porte logiques, multiplexeurs, décodeurs) et séquentiels (bascules, registres, machines d’état), ainsi qu’à utiliser des outils de CAO pour valider leurs conceptions.

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Ce cours aborde les principes et les défis liés à la conversion et au traitement des signaux dans une chaîne d’instrumentation. Les thèmes principaux incluent :

• Conversions analogique-numérique (CAN) et numérique-analogique (CNA) : architectures (flash, SAR, sigma-delta, etc.), résolution, rapidité, et limitations.

• Bruit et erreurs : bruit de quantification, rapport signal sur bruit (SNR), distorsion harmonique (THD), et repliement de spectre (aliasing).

• Filtrage associé : conception de filtres antirepliement, filtres à capacités commutées, et filtres numériques (FIR, IIR).

• Applications pratiques : étude de cas sur des chaînes d’acquisition (capteurs, conditionnement, CAN) et de génération de signaux (CNA, reconstruction, filtrage).

• Outils et méthodes : utilisation de logiciels de simulation (PSpice, MATLAB) et d’instruments de mesure (oscilloscope, analyseur de spectre).

Le cours combine des cours théoriques, des travaux dirigés, et des séances de laboratoire pour appliquer les concepts à des problèmes concrets.

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