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Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 1 Séminaire du BTS « Systèmes électroniques.

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1 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 1 Séminaire du BTS « Systèmes électroniques » « Le système: de la simulation à la réalité »

2 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 2 Les contraintes du système virtuel 1.Un outil de simulation pour quelles utilités ? 2.Critères de choix : un logiciel « ouvert » 3.La simulation des systèmes linéaires, quels pièges, quels modèles, quels logiciels ? 4.La simulation des systèmes mixtes (linéaires et discrets) 5.La simulation des systèmes non linéaire. 6.La programmation quel langage ?

3 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 3 Un outil de pour quelles utilités ? La gestion de projet Un outil de simulation pour quelles utilités ? La gestion de projet -La conception partielle dun système électronique ou dune fonction se réalise à partir dun cahier des charges dans lequel est consigné lensemble des contraintes. Un diagramme sagital, en particulier, décrira les relations environnementales à respecter. -Les outils de létude et de la conception passent par une phase de recherche de fonctions (programmées ou intégrées) et une phase de simulations partielles. -Les phases de conception et de réalisation sappuient sur lutilisation de chaînes logicielles de simulation et de CAO (routeurs), qui peuvent être complétées par des outils CEM. -Dans la gestion du projet, la phase expérimentation est intégrée et permet souvent de paramétrer les outils de CAO et de cerner la réalisation finale.

4 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 4 Critères de choix : un logiciel « ouvert » et « ergonomique » -« Calculette vectorielle » -Ergonomie Graphique -Exemples dapplication -1 Représentation dun système triphasé -2 Une transformation complexe -3 Fonction AD2S100 (Analog Device) -4 Redressement avec un filtrage capacitif.

5 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 5

6 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 6 Représentation dun système triphasé

7 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 7 Une transformation complexe

8 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 8 Fonction AD2S100 (Analog Device): la transformée de Park

9 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 9 Redressement avec un filtrage capacitif.

10 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 10 La simulation des systèmes, quels pièges, quels modèles, quels logiciels ? -Lutilisation de logiciels de simulation nécessite une bonne connaissance des modèles utilisés. -Une échelle de temps à pas variable ou à pas fixe doit pouvoir être choisie par lutilisateur ainsi que les conditions initiales. -Les méthodes dintégration doivent être adaptées aux systèmes simulés (Euler, Gear, Trapèze) -Les passages par zéro des variables doivent pouvoir être détectés avec une précision réglable. -La simulation nexclut pas une bonne connaissance de la fonction étudiée.

11 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 11 Exemple loscillateur Colpitts avec le logiciel

12 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 12 loscillateur Colpitts avec le logiciel -La mise en équation nécessité de rechercher les variables détat: -3 variables: le courant i L et les tensions V c1, V c2 -Les équations de réseau (le transistor en base commune) -Les conditions initiales. -La solution ne dépend que du régime libre: -Les conditions doscillation sont données par le déterminant de la matrice. -Les conditions doscillation: 2 pôles imaginaires purs et un pôle réel stable. -Lamplitude est limitée par les non linéarités (saturation des éléments actifs, le transistor dans cet exemple).

13 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 13 Le modèle avec le logiciel

14 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 14 La simulation des systèmes mixtes (linéaires et discrets)

15 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 15 La simulation des systèmes non linéaires Prise en compte des charges stockées dans une diode

16 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 16 Expérimentation

17 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 17 Modéliser à laide dune simulation par éléments finis Rappels équations locales de Maxwell en électromagnétisme: Existence dun potentiel vecteur : Particularités de la représentation en 2D: Un contour C A(y) A(y+d) Pour une section S

18 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 18 Modéliser un circuit magnétique à laide dun calcul par éléments finis

19 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 19 La Programmation, quel langage ?

20 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 20 La programmation: Une approche graphique 1.Le langage est indépendant de la cible. 2.Une description par étapes (état stable). 3.Activations parallèles ou séquentielles des étapes. 4.Une description des transitions: Transition conditionnelle, Prise en compte des évènements extérieurs, Actions dans les transitions. 5.Appels de sous-fonctions 6.Prise en compte des contraintes liés au temps réels

21 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 21 Exemple:une alarme domestique

22 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 22 Simulation de lalarme domestique

23 Paris, Novembre 2004 Claude BERGMANN, IGEN Présentation repère pour la formation du BTS « Systèmes électroniques » 23 Conclusion il nexiste pas un logiciel unique…. Un logiciel est un outil complémentaire de laction pédagogique. La modélisation ne peut se faire sans lexpérimentation La connaissance des limites des modèles est indispensable. Lutilisation des logiciels doit être est centrée sur les systèmes électroniques étudiés.


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