code_elec.py

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Created on November 09, 2023

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MAJUSCULE = REP CORRECTE
minuscule = rep fausse

Q1 - UN MATERIAU PIEZOELECTRIQUE :
A) Se déforme sous l'action d'un champ éléctrique
b) Permet surtout de fabriquer des capteurs de température
C) Permet surtout de fabriquer des capteurs de pression

Q2 - UNE PHOTORESISTANCE EST :
a) Un matériau transparent mais qui résiste au passage de la lumière
B) Une résistance qui depend de la luminosité
c) Un montage à AOP qui transforme un courant en tension

Q3 - LE PAS DE QUANTIFICATION D'UN CAN :
A) Dépend du nbr de bits de codage
b) Dépend de la freq d'echantillonnage
C) Dépend de l'amplitude pleine échelle du signal
d) Dépend de la temperature

Q4 - LA QUANTITE DE DONNEES ACQUISES PAR u DE TPS  AVEC :
a) La période d'échantillonnage
b) Le pas de quantification
C) La freq d'échantillonnage
D) Le nbr de bits de quantification

Q5 - UN CAN A APPROXIMAT° SUCCESIVES
a) Consomme davantage de puissance qu'un CAN flash
B) Comprend un CNA ds sa structure
C) A un tps de convers° + élevé qu'un CAN flash

Q6 - LE FILTRE ANTI-REPLIEMENT EST :
A) Un filtre passe-bas pré-échantillonnage
b) Un filtre passe-haut pré-échantillonnage
c) Un filtre passe-bas post-échantillonnage
d) Un sys anti-pli pour fer à repasser :)

Q7 - ECHANTIOLLONNER UN SIGNAL REVIENT A :
A) Le multiplier par un peigne de Dirac
b) Le convoluer par un peigne de Dirac
c) Multiplier son spectre par un peigne de Dirac
D) Convoluer son spectre par un peigne de Dirac

Q8 - POUR ECHANTILLONNER CORRECTEMENT UN SIGNAL DONT L'ETENDUE SPECTRALE EST [-fmax, +fmax], IL FAUT CHOISIR LA FREQ D'ECHANTILLONNAGE Fe TQ :
a) Fe < 2fmax
b) Fe < fmax/2
c) Fe > fmax/2
D) Fe > 2fmax
E) Fmax < Fe/2

Q9 - LA PERIODE D'ECHANTIOLLONNAGE EST B1 CHOISIE SI ELLE EST :
A) < à 0.5/fmax
b) > à 0.5/fmax
C) > à la durée de convers° 
d) < à la durée de convers°

Q10 - UN FILTRE DE BUTTERWORTH :
a) A une réponse freq qui ondule notablement ds la bd passante
B) A une réponse freq très plate dans la bd passante
c) A une réponse très abrupte dans la bd de transit°, comparé au filtre de Tchebychev
d) A la meme valeur que le beurre en magasin :)

Q11 - LA REPONSE IMPULSIONNELLE D'UN FILTRE EST :
a) Une rep tres agressive a une quest qui fache
b) La reponse a un echelon u(t)
C) La reponse a une impulsion de Dirac
d) La reponde a un peigne de Dirac

Q12 - LA REPONSE INDICIELLE D'UN FILTRE EST :
A) La reponse a un echelon u(t)
b) La reponse a une impulsion de Dirac
C) Obtenue par integration de la reponse impulsionnelle
d) Obtenue par derivation de la reponse impulsionnelle

Q13 - LA REPONSE FREQUENTIELLE D'UN FILTRE EST EGALE A :
a) La TF de sa sortie
b) La TF de son entrée
C) La TF de sa réponse impulsionnelle
D) Le rapport entre les TF de la sortie et de l'entrée

La fréquence de Nyquist correspond à :
**1 La moitié de la fréquence d'échantillonnage ;
  2 La fréquence d'échantillonnage ;
  3 Le double de la fréquence d'échantillonnage ;
  4 N'a rien à voir avec un système échantillonné.


Un Mems est l'acronyme en anglais de :
  1 Système miniaturisé électrique et mécanique ;
**2 Microsystème électromécanique ;
  3 Semi-microprocesseur évolutif et miniaturisé ;
  4 Capteur microscopique électrique ou mécanique.

Le phénomène physique sur lequel se fonde la photo-électricité est :
  1 Un rayonnement suffisamment énergétique arrachant des électrons, découvert par
    A. Einstein.
  2 Un rayonnement lumineux libérant des électrons dans une jonction PN.
**3 Une onde électromagnétique qui provoque la libération de charges électriques 
    dans la matière.
    
Un capteur actif :
  1 Comprend sa propre source d'énergie ;
  2 La grandeur électrique fournie par le capteur varie toujours linéairement 
    en fonction de la grandeur physique mesurée ;
**3 Nécessite une alimentation électrique mais pas de conditionnement du signal
    avec un circuit électrique supplémentaire ;
  4 Est plus simple à concevoir qu'un capteur passif.
  
Un peigne de Dirac est désigné par la lettre de l'alphabet cyrillique russe Ш. 
Elle se prononce :
  1 Tchia ;
**2 Cha ;
  3 Chien ;
  4 Gxze.
  
L'énergie totale véhiculée par un signal s(t) s'écrit :
**1 E=de −∞ à + de s^2(t)dt
  2 E=de 0 à + de s^2(t)dt
  3 E=de 0 à +T de s^2(t)dt
  4 E=(1/T)de -T à +T de s^2(t)dt

La transformée de Fourier du signal s(t) est donnée par la formule :
  1 V(f)=de −∞ à + v(t)e^(j⋅ω⋅t)dt
  2 V(f)=de 0 à + v(t)e^(j⋅ω⋅t)
  3 V(f)=de −∞ à + v(t)e^(-j⋅ω⋅t)
**4 Aucune de ces réponses

La Transformée de Fourier d'un signal périodique est, dans le domaine spectral :
  1 Une raie sur sa fréquence fondamentale (f0) ;
**2 Une suite de raies ;
  3 Une raie en f= f0 et en f=-f0 ;
  4 Un sinus cardinal centré sur f=0.
  
La Transformée de Fourier d'un peigne de Dirac est, dans le domaine fréquentiel:
  1 Un sinus cardinal ;
  2 Une raie en f= f0 et en f=-f0 ;
  3 Un signal valant 1 quelque soit la fréquence ;
**4 Un peigne de Dirac.

La transformée de Fourier d'une exponentielle complexe e^(j⋅2⋅π⋅f0⋅t)
dans le domaine temporel est :
  1 Une exponentielle complexe : e^(−j⋅2⋅π⋅f0⋅t)
**2 Une impulsion de Dirac : δ(f−f0)
  3 Un sinus cardinal : (1/f0)⋅sinc(π⋅f/f0)
                        +∞
  4 Un peigne de Dirac : ∑ δ(f − f0)
                        k=−∞

Un bruit blanc se décrit dans le domaine temporel et fréquentiel comme :
  1 Un signal continu dans le temps et une valeur continue dans le domaine 
    fréquentiel ;
**2 Un signal d'amplitude aléatoire en fonction du temps et une valeur continue 
    dans le domaine fréquentiel ;
  3 Un signal continu dans le temps et d'amplitude aléatoire dans le domaine
    fréquentiel ;
  4 Un signal d'amplitude aléatoire en fonction du temps et d'amplitude 
    aléatoire dans le domaine fréquentiel.

Dans un filtre de Tchebychef, pour limiter le taux d'ondulation dans la bande 
passante à 1 dB, il faut prendre environ comme valeur pour le paramètre ε :
  1 ε = 0,25 ;
  2 ε = 0,3 ;
**3 ε = 0,5 ;
  4 ε = 0,75 ;
  
Un filtre de Butterworth et un filtre de Tchebychev respectent le même 
gabarit. En ce qui concerne l'ordre des filtres :
**1 L'ordre du filtre de Tchebychev est inférieur ou égal à celui du filtre 
    de Butterworth ;
  2 L'ordre du filtre de Tchebychev est supérieur ou égal à celui du filtre 
    de Butterworth ;
  3 L'ordre du filtre de Tchebychev est égal à celui du filtre de Butterworth ;
  4 La notion d'ordre n'existe pas pour un filtre de Tchebychev.

Il faut choisir comme fréquence d'échantillonnage :
  1 La fréquence la plus élevée possible pour avoir une modélisation la plus 
    fine possible du signal analogique ;
  2 Une fréquence égale à la fréquence maximale du signal à numériser ;
**3 Une fréquence supérieure à deux fois la fréquence maximale du signal ;
  4 Une fréquence cinq fois supérieure à la fréquence maximale du signal
  
La fréquence maximale du signal qui pourra être prise en compte lors de sa
numérisation est imposée par :
**1 Le filtre anti-repliement ;
  2 Les performances en vitesse du CAN ;
  3 La capacité de réaction du capteur ;
  4 Les performances des AOP utilisés dans l'ensemble de la chaîne de conversion.

Un CAN de 10 bits possède une tension en pleine échelle de 3V. Quel est le pas 
de quantification ?
  1 0,3 mV
**2 2,93 mV
  3 5,86 mV
  4 11,7 mV

Un CAN de 8 bits dont la tension pleine échelle est de 4,992V fournit le nombre
%01001101. Quelle est la tension appliquée en entrée ?
**1 1,5015 V
  2 3,003 V
  3 0,8775 V
  4 2,7495 V

Le temps de conversion d'un CAN flash est de l'ordre de :
  1 La milliseconde ;
  2 La microseconde ;
**3 La nanoseconde ;
  4 La picoseconde.

Le rapport signal sur bruit d'un CAN d'une résolution de 8 bits est d'environ :
**1 50 dB
  2 62 dB
  3 74 dB
  4 146 dB

Dans un CAN, lorsque les codes numériques en sortie ne se succèdent pas de façon
croissante alors que le signal d’entrée est croissant, il 'agit d'une :
  1 Erreur de gain ;
  2 Erreur de quantification ;
  3 Erreur de code manquant ;
**4 Erreur de non-monotonicité ;
  5 Erreur d'offset.

Combien d'AOP sont nécessaires dans un CAN Flash de 8 bits pour convertir 
la tension analogique en une grandeur numérique ?
**1 255
  2 256
  3 1023
  4 1024

Un convertisseur analogique-numérique sigma – delta de 16 bits, cadencé à une
fréquence de 1 MHz est capable de convertir une tension analogique en un code 
numérique en un temps de (en millisecondes) :
  1 33
**2 66
  3 131
  4 262

Quelle affirmation est vraie ?
**1 Un CAN Σ-Δ est plus précis qu'un CAN par approximation successive ;
  2 Un CAN Σ-Δ est plus rapide qu'un CAN par approximation successive ;
  3 Un CAN flash est moins onéreux qu'un CAN Σ-Δ ;
  4 Un CAN par approximation successive consomme plus qu'un CAN flash ;

Sur un Arduino, la consigne analogReadResolution(12) permet de :
  1 Lire la valeur analogique sur la broche 12 ;
  2 Choisir la résolution du CAN interne (sur 12 octets) ;
**3 Choisir la résolution du CAN interne (sur 12 bits) ;
  4 Fixer la tension de référence interne à 12V.
  
-Capteur transforme la grandeur physique en une grandeur 
électrique.

-Module de condionnement amplifie le signal issu du capteur afin qu’il soit sur
toute la plage du CAN ([ 0 ; 5] V) 
Le cas échéant, il transforme un courant en une tension

-Filtre anti-repliement retire le bruit (hautes fréquences) sur le signal 
(analogique) qui vient d’être conditionné.

-Echantillonneur prélève des échanIllons du signal et le mainIent à l’aide d’un
bloqueur afin que le CAN ait le temps de le numériser ; 
Il est parfois intégré au CAN.

-Convertisseur Analogique Numérique (CAN) numérise le signal sur N bits 
(souvent 10).

              Vref
quantum : q = ----     résolution : N
              2**n
              
-Microcontrôleur traite numériquement l’informaIon issue du capteur
(affichage, asservissement, etc.)


-Trois types de capteurs :
     o Le capteur analogique :
         1 La grandeur électrique fournie varie linéairement en fonction de la 
           grandeur physique.
         2 Si tel n’est pas le cas, le module de conditionnement linéarise la 
           loi de variation.
     o Le capteur logique tout ou rien (TOR)
     o Le capteur numérique :
         1 Le signal de sortie est numérique.

-Deux familles de capteurs :
    o Les capteurs actifs :
          1 Généralement plus complexes
          2 Nécessitent une alimentation électrique mais pas de conditionnement 
            du signal (circuit électrique supplémentaire) particulier 
    o Les capteurs passifs :
          3 Les plus simples 
          4 Nécessitent un conditionnement du signal

-------><---------

-)CAPTEURS COMPOSITES

On parle alors de capteurs composites. Ces derniers sont composés : 
  1 d’un corps d’épreuve qui soumis au mesurande étudié assure 
    une première traducHon en une autre grandeur physique (non électrique) ;
  2 d’un capteur secondaire qui traduit la mesurande secondaire en signal 
    électrique
                                Mesurande
----------         -----------   secondaire   -------------------   ------------
Mesurande|---------|corps    |----------------|Capteur          |---|Signal
primaire |         |d'épreuve|                |(actif ou passif)|   |électrique
----------         -----------                -------------------   ------------
                                               CAPTEUR COMPOSITE
-) CONDITIONNEMENT DES CAPTEURS PASSIFS

                                
----------   i  -------------------    u   ---------------         U
Capteur  |-- ---|Convertisseur    |--------|Amplificateur|---------->
passif   |      |(courant-tension)|        |             |
----------      -------------------        ---------------  
                                     MODULE DE CONDITIONNEMENT                               

-------><--------

CONVERTISSEUR COURANT TENSION :

  *) Us = -R*i.
  
jauge impédance - tension :
  
          k-1
  *) Us =-----*E
          k+1

-------><--------

PONT DE WHEATSTONE :
 
Le pont de Wheatstone permet de mesurer une résistances avec une grande précision 

      R1
Va=--------*E
    R1 + R2


      R3
Vb=--------*E
    R3 + R

           R1         R3
Us = E*(--------- - ---------)
         R1 + R2     R3 + R 

-------><--------

AMPLIFICATEUR INVERSEUR
        
         R2
Us = - (----)Ue
         R1
 AmplificaBon si R1 < R2
 AténuaBon si R1 > R2

             ^Vout[V]
saturation     |                  
____________   |             
+Vsat       \  |                        
             \ |             
              \|          Vin[V]    
---------------x--------->
               |\
               | \
               |  \         saturation
-Vsat          |   \__________
               | 

Vout de signe opposé à Vin
Aténuateur ou amplificateur
Zin varie avec R1
->Solution : ajouter un suiveur

-------><--------

AMPLIFICATEUR NON-INVERSEUR
        
     R1 + R2
Us = ------- Ue
        R1

               ^ Vout[V]
+Vsat          |    ______________
               |   /     Saturation        
               |  /             
               | /             
               |/          Vin[V]
---------------x------------>
              /+20 dB
             /
-Vsat       /
___________/
Saturation


Vin et Vout sont de même signe
Amplificateur uniquement
Grande impédance dentrée

-------><--------

AMPLIFICATEUR DIFFERENTIELLE

     R4   R1 + R2          R2
Us=-----(---------)*V2 - (----)*V1
     R1   R3 + R4          R1
                                 R2
 Si R1 = R3; et R2 = R4, Vout: =----(V2-V1)
 Atténuation si R1 > R2          R1


-Gain difficilement modifiable 
(deux paires de résistances à changer)
-Sources de faible impédance 
-Acceptable pour des entrées à faible impédance
-------><--------

AMPLIFICATEUR INSTRUMENTATION

        R1         R1
 Va=(1+----)*V1- (----)*V2
        R          R
 
        R1         R1
 Vb=(1+----)*V2- (----)*V1
        R           R
        
              R3
Vout =Vref + ----(Vb-Va)
              R2
 
              R3    2*R1
     =Vref + ----(1+-----)*(V2-V1)
              R2      R

-Les chemins des deux signaux dentrée sont symétriques
-Gain facilement modifiable : une seule résistance
                                   50k
POUR INA114 : Vref=0 V et G = 1 + -----
                                    R
en labsence de résistance RG, R~ et G = 1

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